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蕭特基二極體

蕭特基二極體


蕭特基二極體(英語:Schottky diode),又譯肖特基二極體,是一種導通電壓降較低、允許高速切換的二極體,是利用蕭特基能障特性而產生的電子元件,其名稱是為了紀念德國物理學家華特·蕭特基(Walter H. Schottky)。

蕭特基二極體的導通電壓非常低。一般的二極體在電流流過時,會產生約 0.7-1.7 伏特的電壓降,不過蕭特基二極體的電壓降只有 0.15-0.45 伏特,因此可以提昇系統的效率。


結構

蕭特基二極體是利用金屬-半導體接面作為蕭特基勢壘,以產生整流的效果,和一般二極體中由半導體-半導體接面產生的P-N接面不同。蕭特基勢壘的特性使得蕭特基二極體的導通電壓降較低,而且可以提高切換的速度。

逆向恢復時間

蕭特基二極體和一般二極體最大的差異在於逆向恢復時間,也就是二極體由流過順向電流的導通狀態,切換到不導通狀態所需的時間。

一般二極體的逆向恢復時間大約是數百nS,若是高速二極體則會低於一百 nS,蕭特基二極體沒有逆向恢復時間,因此小信號的蕭特基二極體切換時間約為數十 pS,特殊的大容量蕭特基二極體切換時間也才數十 pS。由於一般二極體在逆向恢復時間內會因逆向電流而造成EMI雜訊。蕭特基二極體可以立即切換,沒有逆向恢復時間及反相電流的問題。

蕭特基二極體是一種使用多數載流子的半導體元件,若蕭特基二極體是使用N型半導體,其二極體的特性是由多數載流子(即電子)所產生。多數載流子快速地由半導體穿過接面,注入另一側金屬的傳導帶,由於此過程不涉及N 型、P 型載流子的結合(隨機反應而且需要時間較長),因此蕭特基二極體停止導通的速度會比傳統的二極體速度要快。這樣的特性使得元件需要的面積可以減少,又進一步的減少切換所需的時間。在切換式電源供應器中常會用到蕭特基二極體,因為蕭特基二極體允許高速切換,電路可以在200kHz到2MHz的頻率下操作,也就可以使用較小的電感器及電容器,同時可以提昇電源供應器的效率。小體積的蕭特基二極體最高可工作在50GHz的頻率,因此是 RF (無線電頻率)偵測器及 mixer(混頻器) 中的重要零件。

 


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