你的电路需要一个肖特基二极管吗?

在我早年致力于独特的半导体器件,我们想要的最后一件事是在金属半导体界面形成肖特基势垒。由此产生的整流行为是不受欢迎的在许多应用程序中,但是你可以利用这个金属和半导体之间的整改。这种类型的二极管叫肖特基二极管,它发现国内很多重要的应用程序与低电压降要求整改。

相比pn二极管、肖特基二极管提供低电压降穿过二极管反向偏压较低。肖特基二极管的应用程序包括整流器开关监管者,在电力电子,放电保护和整流电路要求高转换速率。如果你计划在模拟电路与肖特基二极管的行为,或任何电路整流元件,注意这些组件的高度非线性行为。这就是你需要记住在设计这些电路。

肖特基二极管是什么?

肖特基二极管有时被称为一个肖特基势垒二极管,二极管或者仅仅是一个障碍。这些二极管是由放置金属薄膜与半导体层(通常n型)。这些二极管正向偏压时,金属边是举行潜力高于半导体方面,对反向偏压,反之亦然。典型的金属铂用于肖特基二极管,铬、钼或钨。某些金属硅化物,如硅化物和硅化铂,钯也用于肖特基二极管。

显然,必须有一个金属的另一边的半导体层提供一个路径运营商通过移动设备充电。在一个肖特基二极管,两种不同的金属用于电触点。阳极的金属形成肖特基二极管整流结,称为肖特基势垒。在阴极侧,没有整流结,和金属半导体界面就像一个小电阻(称为欧姆接触)。

肖特基二极管符号和结构

pn二极管相比,只有一个肖特基二极管的欧姆接触,而pn二极管有两个欧姆接触的设备上(一个)。这其中一个原因是一个肖特基二极管的正向电压降较低比pn二极管;电压只是掉在一个欧姆接触,而其他接触肖特基二极管提供整改。Schottkey二极管的正向电压降穿过~ 300 mV,虽然硅二极管~ 600 mV。

除了这个特点,肖特基二极管具有相同的行为标准pn二极管运行时直流偏压。如果你想模拟这些组件之前,让你的实际电路,重要的是要注意,尤其是在他们独特的恢复时间和掺杂考虑,香料模型可以简单,准确,便于您的总体设计过程。但是,当直流偏压切换,或者运行时交流信号,肖特基二极管有非常不同的行为比标准pn二极管或肖克利二极管。

肖特基二极管反向恢复时间

肖特基二极管的行为的一个重要方面是它的反向恢复时间当整流和non-rectifying状态之间的切换。由于设备的金属接触,Schottkey二极管有更快的比一个典型的pn二极管反向恢复时间。任何二极管将有一些功放在金属接触。肖特基二极管的寄生电容在金属半导体界面较小比结硅二极管,因此其反向恢复时间要快得多。

Schottkey二极管的反向恢复时间可以达到低~ 100 ps。大Schottkey二极管用于电力电子(例如,在开关电源反向恢复时间更长,通常达到~ 10 ns。与此相比,典型的快速pn二极管的反向恢复时间至少是~ 100 ns。

这就是为什么Schottkey二极管找到它在切换监管机构。的快速恢复时间Schottkey二极管允许它被用于PWM频率达到MHz的水平。结合更快的边缘的脉宽调制信号,和你有一个系统,完全可以成功运行在更高的频率,开关MOSFET驱动程序的监管机构。如果一个pn二极管用于这样一个系统,最大脉宽调制频率和边缘率将是有限的缓慢pn二极管的反向恢复时间。

肖特基二极管射频和电力电子

如果晶体管调节器饱和,电压钳位肖特基二极管也很有用,这限制了电压应用于基础。通过将一些当前发射器/收集器(或源/漏MOSFET)。另一个可能的应用是在高频削波电路,在一对肖特基二极管背靠背的配置将会限制反向饱和电流的输出电压。这很好地限制开关信号的振幅最大,防止潜在的损害下游设备。

肖特基二极管的电压钳位和射频检测

较小的肖特基二极管也重要的射频探测器和搅拌机,可经营50兆赫。这些较小的二极管是有限的在他们可以处理的最大电压,但是他们的低寄生参数提供了快速切换射频检测所需的时间(见上面的电路)。还有许多其他的应用程序也可以受益于一个肖特基二极管,由于其低正向电压降和反向恢复时间快。

无论哪种类型的肖特基二极管你建筑,你可以准确地评估当你使用正确的电路的行为PCB设计和分析软件和一组验证组件模型你的模拟。设计和仿真工具PSpice软件模拟器OrCAD和全套的分析工具从节奏非常适合评估整改,交换行为,和其他方面的这些组件在一个更大的系统。生产准备工具还有助于确保组件将sourceable规模。

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