肖特基二極管結(jié)構(gòu)原理了解嗎?大佬解讀肖特基二極管特性
一直以來,二極管都是大家的關(guān)注焦點之一。因此針對大家的興趣點所在,小編將為大家?guī)?a href="/tags/肖特基二極管" target="_blank">肖特基二極管的相關(guān)介紹,詳細內(nèi)容請看下文。
一、肖特基二極管結(jié)構(gòu)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(yè)部,表面電中性被破壞,于是就形成勢壘,其電場方向為B→A。典型的肖特基整流管的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)如下圖所示。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(qū)域的電場,提高管子的耐壓值。N型基片具有很小的通態(tài)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(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù),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,見圖2。
綜上所述,肖特基整流管的結(jié)構(gòu)原理與PN結(jié)整流管有很大的區(qū)別通常將PN結(jié)整流管稱作結(jié)整流管,而把金屬-半導管整流管叫作肖特基整流管,近年來,采用硅平面工藝制造的鋁硅肖特基二極管也已問世,這不僅可節(jié)省貴金屬,大幅度降低成本,還改善了參數(shù)的一致性。
二、肖特基二極管特性解讀
1、肖特基二極管漏電流與環(huán)境溫度的關(guān)系
其實對肖特基二極管漏電流影響最大的還是環(huán)境溫度,是在額定反壓下測試的關(guān)系曲線,從中可以看出:溫度越高,漏電流越大。
在75℃后成直線上升,該點的漏電流是導致肖特二極管外殼在額定電流下達到125℃的兩大因素之一,只有通過降額反向電壓和正向?qū)娏鞑拍芙档托ぬ鼗O管的工作溫度。
2、正向?qū)▔航蹬c環(huán)境的溫度的關(guān)系
在我們開發(fā)產(chǎn)品的過程中,高低溫環(huán)境對電子元器件的影響才是產(chǎn)品穩(wěn)定工作的最大障礙。
環(huán)境溫度對絕大部分電子元器件的影響無疑是巨大的,肖特基二極管當然也不例外,在高低溫環(huán)境下通過對SM360A的實測數(shù)據(jù)表的關(guān)系曲線可知道:肖特基二極管的導通壓降與環(huán)境溫度成反比。
在環(huán)境溫度為-45℃時雖導通壓降最大,卻不影響肖特基二極管的穩(wěn)定性,但在環(huán)境溫度為75℃時,外殼溫度卻已超過了數(shù)據(jù)手冊給出的125℃,則該二極管在75℃時就必須降額使用。這也是為什么開關(guān)電源在某一個高溫點需要降額使用的因素之一。
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