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肖特基二極管的原理與封裝介紹

返回列表來源:壹芯微 發布日期 2021-12-28 瀏覽:-

肖特基二極管的原理與封裝介紹

肖特基二極管是以其發明人肖特基博士(Schottky)命名的,SBD是肖特基勢壘二極管(SchottkyBarrierDiode,縮寫成SBD)的簡稱。早在20世紀40年代,人們就開始利用金屬-半導體接觸的單向導電性,當時將金屬絲與氧化亞銅晶體接觸做成點接觸型二極管,將這種最簡單的半導體器件用于檢波。而利用薄膜淀積技術可在半導體表面形成大面積的金屬-半導體整流接觸,做成面接觸型的金屬-半導體二極管,習慣上稱之為肖特基勢壘二極管,簡稱為肖特基二極管。下面將介紹其的工作原理:

1.工作原理

肖特基二極管是貴金屬(金、銀、鋁、鉑等)A為正極,以N型半導體B為負極,利用二者接觸面上形成的勢壘具有整流特性而制成的多屬-半導體器件。因為N型半導體中存在著大量的電子,貴金屬中僅有極少量的自由電子,所以電子便從濃度高的B中向濃度低的A中擴散。顯然,金屬A中沒有空穴,也就不存在空穴自A向B的擴散運動。隨著電子不斷從B擴散到A,B表面電子濃度表面逐漸降輕工業部,表面電中性被破壞,于是就形成勢壘,其電場方向為B→A。但在該電場作用之下,A中的電子也會產生從A→B的漂移運動,從而消弱了由于擴散運動而形成的電場。當建立起一定寬度的空間電荷區后,電場引起的電子漂移運動和濃度不同引起的電子擴散運動達到相對的平衡,便形成了肖特基勢壘。

肖特基二極管結構

圖1肖特基二極管結構圖

典型的肖特基二極管的內部結構如圖1所示。它是以N型半導體為基片,在上面形成用砷作摻雜劑的N-外延層。陽極(阻檔層)金屬材料是鉬。二氧化硅(SiO2)用來消除邊緣區域的電場,提高管子的耐壓值。N型基片具有很小的通態電阻,其摻雜濃度較H-層要高100%倍。在基片下邊形成N+陰極層,其作用是減小陰極的接觸電阻。通過調整結構參數,可在基片與陽極金屬之間形成合適的肖特基勢壘,當加上正偏壓E時,金屬A和N型基片B分別接電源的正、負極,此時勢壘寬度Wo變窄。加負偏壓-E時,勢壘寬度就增加。

2.封裝

肖特基二極管分為有引線和表面安裝(貼片式)兩種封裝形式:

2.1有引線式封裝

采用有引線式封裝的肖特基二極管通常作為高頻大電流整流二極管、續流二極管或保護二極管使用。它有單管式和對管(雙二極管)式兩種封裝形式(如圖2所示)。肖特基對管又有共陰(兩管的負極相連)、共陽(兩管的正極相連)和串聯(一只二極管的正極接另一只二極管的負極)三種管腳引出方式(如圖3所示)。

有引線式封裝

圖2有引線式封裝圖

管腳引出方式

圖3管腳引出方式圖

2.2表面封裝

采用表面封裝的肖特基二極管有單管型、雙管型和三管型等多種封裝形式(如圖4所示),有九種管腳引出方式,見圖5:

表面封裝

圖4表面封裝圖

九種管腳引出方式

圖5九種管腳引出方式圖

以上就是肖特基二極管的工作原理介紹了。肖特基二極管的結構及特點使其適合于在低壓、大電流輸出場合用作高頻整流,在非常高的頻率下(如X波段、C波段、S波段和Ku波段)用于檢波和混頻,在高速邏輯電路中用作箝位。在IC中也常使用SBD,像SBDTTL集成電路早已成為TTL電路的主流,在高速計算機中被廣泛采用。

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