肖(xiāo)特基二極管是以其(qí)發明者肖特基博士的名字命名的(de),SBD是(shì)肖特基二極管(SBD)的簡稱(chēng)。SBD不是利用P型半導體和N型半導體接觸形成PN結的原理,而是利用金(jīn)屬-半導體接觸形成(chéng)金屬-半導體結的原(yuán)理。因此,SBD也被(bèi)稱為金屬半導體(接觸)二極管或表(biǎo)麵勢壘二極管,它是一種熱載(zǎi)流子二極管。
肖特基二極管是由貴金屬(金、銀、鋁、鉑(bó)等)製成的金(jīn)屬半導體器件。)A作為正電極,N型半導體B作為負電極,並(bìng)利(lì)用在兩(liǎng)者的接觸表麵上形成的勢(shì)壘(lěi)的整流特(tè)性。因為(wéi)在N型半導體中有大量的電子,而在貴金屬中隻有(yǒu)非常少量的自由電子,所以電子從高(gāo)濃度的B擴散到低濃度的A。顯然,在(zài)金屬A中沒有(yǒu)空穴,因此沒有(yǒu)空(kōng)穴從A到B的擴散運動。隨著電子繼續(xù)從B擴散到A,B表麵上的電子濃度逐漸降低,表麵的電中性被破壞,從而(ér)形成電場方向為B A的勢壘。然而,在該(gāi)電場的作用下,A中的電子也將產(chǎn)生從A到B的漂移運動,從而削(xuē)弱(ruò)由擴散運動形成的電場。當建(jiàn)立一定寬度的空間電荷區時(shí),電場引起的電子漂移運動和不同(tóng)濃度引起的電子擴散(sàn)運動達到相對平衡,從而形成肖特基勢壘。
典型的肖特基(jī)整流器(qì)的內部電(diàn)路結構基於N型半導體,在其上形成摻雜有砷的N外延(yán)層。陽(yáng)極由鉬或鋁和其他材料製成,以形成阻擋層。二氧化矽(二氧化矽)用於消除(chú)邊緣區域的電場並提高管的耐(nài)壓性。該(gāi)N型襯底具有非常小的導通電(diàn)阻,並且其摻雜濃(nóng)度比H層的摻雜(zá)濃度高100%。在襯底(dǐ)下麵形成一個(gè)氮陰極(jí)層,以降低陰極的接觸電阻(zǔ)。如圖所示,通(tōng)過調(diào)整結構參數,在(zài)N型襯底和陽極金屬之間形成肖特基勢壘。當正向偏置電壓施加到肖特基勢壘的兩端時(陽極金屬連接到電源的陽極,並且N型襯底連接到(dào)電源的陰極),肖特(tè)基勢壘層變得更窄(zhǎi),並且其內部電阻變(biàn)得更小。另一方麵,如果反向偏壓被施加到肖特基勢壘的兩(liǎng)端,肖特基勢壘層變寬,並且其內部電阻變大。
肖特基二(èr)極管的結構原理與PN結(jié)整流管有很大(dà)不同。PN結整(zhěng)流管通常被稱為結整流管,而金屬半導管整流管被稱(chēng)為肖特基整流(liú)管。用矽平麵(miàn)工藝(yì)製(zhì)造的鋁(lǚ)矽肖特基二極管也已問世(shì),它不僅可以節約貴(guì)金屬,大大降低成本,還可以提高參(cān)數的一致性。
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