【技术】肖特基二极管（sbd）的形成、基本原理、特性及注意事项解析

时间： 2021-10-04 来源：合科泰半导体

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合科泰半导体在本文将对肖特基二极管（sbd）的形成、基本原理、特性及注意事项进行详细的讲解，为工程师们的设计提供理论基础。详细介绍内容如下：

一、肖特基二极管形成

肖特基（SBD）二极管是贵金属（金、银、铝、铂等）A为正极，以N型半导体B为负极，利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的多属-半导体器件。因为N型半导体中存在着大量的电子，贵金属中仅有极少量的自由电子，所以电子便从浓度高的B中向浓度低的A中扩散。显然，金属A中没有空穴，也就不存在空穴自A向B的扩散运动。随着电子不断从B扩散到A，B表面电子浓度表面逐渐降轻工业部，表面电中性被破坏，于是就形成势垒，其电场方向为B→A。但在该电场作用之下，A中的电子也会产生从A→B的漂移运动，从而消弱了由于扩散运动而形成的电场。当建立起一定宽度的空间电荷区后，电场引起的电子漂移运动和浓度不同引起的电子扩散运动达到相对的平衡，便形成了肖特基势垒。

图1

二、肖特基（SBD）二极管基本原理

肖特基（SBD）二极管不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的，而是利用金属与半导体接触形成的金属－半导体结原理制作的。因此，肖特基（SBD）二极管也称为金属－半导体（接触）二极管或表面势垒二极管，它是一种热载流子二极管。

在金属和N型硅片的接触面上，用金属与半导体接触所形成的势垒对电流进行控制。肖特基与PN结的整流作用原理有根本性的差异。其耐压程度只有40V左右，大多不高于60V，以致于限制了其应用范围。其特长是：开关速度非常快：反向恢复时间特别地短。因此，能制作开关二极和低压大电流整流二极管。

图2

三、肖特基二极管（SBD）特性

肖特基二极管（SBD）是一种低功耗、大电流、超高速半导体器件。其显著的特点为反向恢复时间极短（可以小到几纳秒），正向导通压降仅0.4V左右，而整流电流却可达到几千安培。肖特基二极管多用作高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保护二极管，也有用在微波通信等电路中作整流二极管、小信号检波二极管使用。常用在彩电的二次电源整流,高频电源整流中。

1、正向压降低：由于肖特基势垒高度低于PN结势垒高度，故其正向导通门限电压和正向压降都比PN结二极管低（约低0.2V）。

2、反向恢复时间快：由于SBD是一种多数载流子导电器件，不存在少数载流子寿命和反向恢复问题。SBD的反向恢复时间只是肖特基势垒电容的充、放电时间，完全不同于PN结二极管的反向恢复时间。由于SBD的反向恢复电荷非常少，故开关速度非常快，开关损耗也特别小，尤其适合于高频应用。

3、工作频率高：由于肖特基二极管中少数载流子的存贮效应甚微，所以其频率响仅为RC时间常数限制，因而，它是高频和快速开关的理想器件。其工作频率可达100GHz。

4、反向耐压低：由于SBD的反向势垒较薄，并且在其表面极易发生击穿，所以反向击穿电压比较低。由于SBD比PN结二极管更容易受热击穿，反向漏电流比PN结二极管大。

四、肖特基（SBD）二极管注意事项

SBD的结构及特点使其适合于在低压、大电流输出场合用作高频整流，在非常高的频率下（如X波段、C波段、S波段和Ku波段）用于检波和混频，在高速逻辑电路中用作箝位。在IC中也常使用SBD，像SBD TTL集成电路早已成为TTL电路的主流，在高速计算机中被广泛采用。

图3

除了普通PN结二极管的特性参数之外，用于检波和混频的SBD电气参数还包括中频阻抗（指SBD施加额定本振功率时对指定中频所呈现的阻抗，一般在200Ω～600Ω之间）、电压驻波比（一般≤2）和噪声系数等。

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合科泰电子 - 选型指南代理服务技术支持现货查询批量订货

合科泰电子（HKT）成立于1992年，是一家专业从事半导体模拟芯片和分立器件研发生产的的高新技术企业，旗下产品包括电源管理、桥堆、二极管、三极管、MOSFET等。合科泰电子采用欧盟生产标准，在电路设计、半导体器件及工艺设计、可靠性设计、器件模型提取等方面积累了众多核心技术，并获得国家发明专利，实用新型专利等多项资质。

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智能手表的工作原理及内部结构

根据合科泰客户的应用案例，合科泰在智能手表上的应用产品包括稳压二极管BZT52C5V1、肖特基二极管BAT54CW、MOS管AO3400等。如AO3400在智能手表上面应用广泛，它采用SOT-23封装，这种紧凑的封装尺寸为智能手表这种产品的小型化设计提供了可能，它还具备低导阻和高速开关的强大性能。在手表的电池管理电路中可起到高效开关的作用，保护好电池。

2024-07-11 - 设计经验代理服务技术支持现货查询批量订货

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型号- MB10M,US2DF,M7L,US1BF,MB10S,FR2J,B0530WS,FR2M,FR3GF,US2DL,MB10F,US1BL,FR1D),SD103AX,SD103AW,RS1G,RS1D,UF2KF,PXT2907A,RS1A,RS1M,MMBT2907A,1117 系列,HKTQ60N02,US3GF,HKTO30N03,MMBT4401,GBU1510,MMBT2222,FR1G,MMBT4403,SS18F,FR1DF,IRLML5203,FR1M,FR107L,FR1DL,UF1JF,ER1JBF,HKT4054,MMST3906,HKT4056,S2MF,HKT02N10,GBU2510,US3DF,MMST2222A,BSS138W,FR2GF,SK24L,2SA1213,2SK3018W,US2BL,FR2GL,US2BF,1117,UF1GF,MMBD4148A,RB520S-30,2SA812,2SC3356,2SC3357,MMBD2835,US1AL,IRLML5103,SMCJXXXA,US1AF,HKTG50N15,HKTE180N08,S1MF,UF2JF,HKTE180N10,SD103AWS,RS2M,HKTD130N08,RS2J,MMBT5401,HKTD90N03,SS1X,SS2XB,FR1GF,HKTD120N04,2SA1036,2SA1037,GBJ2010,FR1GL,UF2M,HKTG50N03,UF1DF,US3BF,UF2J,SS26L,SS14L,2SA1162,BAS40-04,BAS40-05,SS26F,SS14F,SM15TXXXA,2SK3018,HKTG120N04,UF1G,SS18,FR2JF,SS16,UF1D,SS14,UF1B,SS12,FR2JL,UF1M,US2AL,UF1K,HKTE160N08,1N4448WS,UF1J,US2AF,UF2GF,SS210L,SS13L,AO9435,G1A,G1B,SS210B,SS210A,G1D,G1G,SS210F,SD103CW,FR2KF,SS3X,UF1BL,2SA1015,UF2DL,SMBJXXXA,GBU410,IRLML6402,IRLML6401,UF1BF,UF2DF,HKT6219-3V3,SS110L,B0540WS,TL431,SS16F,SS54,SS110F,HKTD7N65,SS16L,SS2X,FR1JF,FR1JL,UF3M,TL431L,US3AF,UF3GF,TL431D,BAT720,CXT5401,DB207S,1N5817WS,FR2MF,FR1KF,SS310A,FR1KL,HKTE120N10,HKTE120N15,B5819W,AO8814,HKTG48N10,SS310L,HKT6213-3V3,HKTD110N06,2N7002T,AO8810,A03401,A03400,2N7002K,DB107S,US1JF,RS3AF,SS310F,BAT54S,SS56,MMBD4148CA,BAS21C,MMBD4148CC,78 系列,B0530W,BAT54H,AO8822,AO8820,BAS21A,BAT54C,IRLML0040,BAT54A,US2MF,US1KF,HKTQ80N03,FR1MF,1N5818WS,1N5818W,HKTG90N03,BAS70-06,FR1ML,US2JF,BAS70-04,BAS70-05,C945,AO4435,IRLML2246,SS210W,US2J,HKTDB0NO3,RS2AL,HKTG100N10,DB105S,MMBTH10,RS2AF,US2M,B5819LW,1N5817W,RS1JBF,US1B,B0540W,US1A,HKTQ50N03,HKT05N10,AO8804,US1J,US1G,US1D,1N5819WS,DB106S,US2KF,2N7002DW,RS3BF,US1M,2SD965A,1N4148,US1K,S8550,HKT6206,HKTQ150N03,78L,78M,UF1ML,BAV99D,MMBD4448,UF1MF,DB103S,HKTD20N06,BSS138,US1GF,HKTG90N12,SMBJXXXCA,79M,HKTG100N08,HKTD5N50,HKTE110N20,DB104S,1N5819W,US3M,US1DF,S1A,S1B,S1D,B5817W,S1G,SMAJXXXCA,S1K,S1J,B772,BAT54WS,S1M,UF2MF,MMBT2222A,UF1KF,2SD965,RS1MBF,BAT54W,BAS21S,DB101S,S8205A,US2GF,GBJ5010,HKTE100N10,KTA1661,S1ABF,S2M,DW01,HKTD4N65,DB102S,BC857C,BC857A,BC857B,AO4616,PXT8050,AO3407,AO3401,SS510,AO3402,BAS70,AO3403,AO3404,B5819WS,B5819WT,AO3400,78L 系列,2N7002KT,RS2GF,HKTD5N20,RS2GL,HKTD4N50,BC856B,BC856C,79M 系列,BC856A,7333,AO3416,ES2MA,AO3419,AO3415,2N7002KM,ES2MF,RS1DL,GBP210,MMST5401,GBJ1510,ES1JL,ABS8,RS1DF,ABS6,SMAJXXXA,ABS4,ABS2,ABS10,SS510B,FR1MBF,S3AF,RS1GF,2SC1623,1N4001L,AO4953,AO4832,ES1JF,IRLML2402,MMST4403,GBJ2510,DL4007,SS510F,RS1GL,ABS05,AO4606,HKTD70N04,SMCJXXXCA,D882,GBP310,AO4840,BAR43,ES2JF,HKTQ30N03,1SS355,S2303,A42,2SC2412,1N4148W,2SD1007,ES2JA,MB2F,ABS210,ER2MF,MMBT3904,MMBT3906,ES1GF,RS1AL,ER1JF,BAT54,ER1JL,MB2S,BAV99,MMBD4448W,ES1GL,MMBD914,RS1AF,BC848C,S3BF,MB1F,1SS184,1SS187,BC848A,MBR0520L,1SS181,BC848B,BAS40,GBP410,1N4004L,RS2BL,78M 系列,ES3JF,MB1S,LL4148,HKTE130N12,RS3DF,RS2BF,BC847B,BC847C,MB4F,2SC2873,S1AF,SI2312,BAV21WS,RS2JBF,S8050,BC847A,BAV70,AO3420,MMBT2907,AO3421,BCX51,MMBD4148,ER2JF,BCX53,BCX54,MB4S,BCX56,BAS16,HKTD80N10,RS3GF,BAS19,1N5819LWT,S9013,BC846C,S9014,BC846A,S9015,BC858B,PXT3904,SI2306,BC858C,BC846B,S3DF,SI2301,US1ML,SI2302,S9012,MMST5551,SI2300,PXT3906,BC858A,RS1BL,HKTD80N06,ER1GF,BAS21,RS2DL,SS8550,HKTQ30P03,ES1DF,KBP201,US1MF,RS2DF,ES1DL,BAV21W,RB551V-30,ER1GL,S9018,HKTD80N03,RS1BF,KBP204,RS1MF,RS1ML,UF2BL,MB6F,UF1A),FR1JBF,SS110,SMFXXXA,1N4007W,UF3DF,UF2BF,ER3JF,MB6S,1N4007L,SS34L,S9015W,1N4148WL,SS34A,SS22A,SS34B,SS34C,1N4148WS,SS34F,1N4148WT,BAV16W,MMBTA44,MMBTA42,S12309,S1BF,UF1AL,S12305,SS220,S12307,UF1AF,S12301,GSIM,ES2DF,ES1BF,SS5XC,S3GF,ES2DL,ES1BL,2N7002,MB8F,ES1D,ES1G,SS3XB,SS3XC,ES1J,HKTD50N06,UF3BF,M1L,GBU610,ES1M,GBJ610,FR3AF,HKTD50N03,SS24W,SS24L,MB8S,SS12L,ER1DF,BSS84,SS24B,SS36C,BAW56,S3JF,ES1AF,SS36F,SS24F,ES1AL,MMBD4148SE,ES2A,ER1DL,ES2B,UF2AL,SS36A,S1DF,FR2JBF,GBU1010,SS24A,SS36B,UF2AF,GBJ1010,FR3BF,AO9926A,S9014W,ES2BF,MMBT5551,SMAZ5V1-SMAZ39,ES2BL,ES1A,ES1B,ER1D,ER1G,MMBTA94,HKTG160N10,MMBTA92,RS2KF,ER1J,ES3M,GBU2010,FR2AF,ES1JBF,AO4812,2SC1815,FR2AL,ER2DF,1N4448W,BAS70WS,SS54A,ER1BF,SS54B,ES2AF,ER1BL,ER2A,ES2AL,ER2B,BC807,B5817WS,SS54F,ER2D,ER2DL,ES2D,BZT52BXXX,M4L,ES2J,B0520WS,RS2JF,B5819LWT,ES2M,FR3DF,UF3AF,AO4826,1N4007WS,FR2BF,SMFXXXCA,FR2BL,BAV23,HKT6216-3V3,RS2JL,S1GF,ER1AF,BC817,MMBD4148W,SS8050,S3KF,ER1A,ER1AL,ER1B,RS2MF,RS1KF,GBJ810,BZT52CXXX,1N5818,SS5XB,1N5817,1N5819,FR1AF,GBU810,SS54BF,B5818WS,FR1AL,SM15TXXXCA,RS1KL,ER2BF,FR1A,ER2BL,HKTE150N15,ER2AL,2SC1623 L6,2SC1623 L7,ER2J,2SC1623 L4,RS1JF,2SC1623 L5,FR2DF,ER2M,AO4803,FR1BF,HKTG150N03,HKTG150N06,HKTD15N10,FR2DL,AO4801,FR1BL,2SD2150,GBJ3510,RS1JL,ER2AF,FL8205,M7F,HKTQ65N03,S3MF

2023/9/19 - 合科泰电子 - 商品及供应商介绍代理服务技术支持现货查询批量订货

常用的65W快充工作原理是怎样的？

65W快充是很多智能手机和笔记本电脑的标配充电头，它具有充电时间非常快，能够在短时间内为设备提供大量电能，大幅缩短充电时间。65W快充充电器具备过载保护、过温保护、过压保护、短路保护等多重安全保护功能，确保充电过程的安全可靠。快充充电器由哪些产品组成，原理是什么样的，本文合科泰电子来讲解下。

2024-10-15 - 器件选型代理服务技术支持现货查询批量订货

【技术】十三种不同类型的二极管定义及其用途介绍

二极管是一种两端电气设备，以其单向电流特性而闻名，在这种情况下，电流可以在一个方向上流动。基本上，二极管用于无线电检测器或电源内部的波形整流，也可用于需要二极管“单向”输出的各种电气和电子电路中。大多数二极管是由诸如Si（硅）的半导体制成的，但有时也使用Ge（锗）。合科泰半导体将在本文总结一下存在的不同类型的二极管。

2021-08-20 - 技术探讨代理服务技术支持现货查询批量订货

如何给快充充电器选购合适的分立器件？合科泰电子带大家了解下

快充充电器可以显著缩短设备的充电时间，提高使用效率。由于快充充电器可以在短时间内完成充电，因此可以减少设备在充电状态下的能耗，降低碳排放。快充充电器支持多种设备和多种充电协议，可以满足不同用户的需求。快充充电器会用到二极管、三极管和MOS、IC等产品，本文合科泰电子带大家了解下快充产品用到的那些元器件。

2024-09-19 - 器件选型代理服务技术支持现货查询批量订货

肖特基二极管在电路中的作用与应用解析

肖特基二极管基势垒高度比PN结势垒高度低，正向导通门限电压和正向压降也比PN结二极管低。肖特基二极管是一种多数载流子导电器件，不存在少数载流子寿命和反向恢复等问题。肖特基二极管的反向恢复时间只是肖特基势垒电容的充、放电时间，完全不同于PN结二极管反向恢复时间。因为反向恢复电荷少，肖特基二极管开关速度极快，开关损耗也极小，特别适合于高频应用。

2024-07-04 - 技术探讨代理服务技术支持现货查询批量订货

合科泰电子为3D打印机控制板提供肖特基二极管、三极管、MOS管和电源管理芯片等产品，产品性能稳定可靠

合科泰电子的产品包括二极管、三极管、MOSFET、桥堆、整流管、电源管理IC、锂电池保护IC等，产品广泛应用于电源、照明、医疗电子、小家电、智能穿戴、电子烟、通信、安防、仪器、工控、汽车电子等领域。合科泰在电路设计、半导体器件及工艺设计、可靠性设计等方面积累了丰富的核心技术，拥有多项国家发明专利和实用新型专利等。