
典型的肖特基整流管的內部電路結構是以N型半導體為基片,在上面形成用作摻雜劑的N-外延層。陽使用鉬或鋁等材料制成阻檔層。用二氧化硅(SiO2)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-層要高倍。在基片下邊形成N+陰層,其作用是減小陰的接觸電阻。通過調整結構參數,N型基片和陽金屬之間便形成肖特基勢壘,如圖所示。當在肖特基勢壘兩端加上正向偏壓(陽金屬接電源正,N型基片接電源負)時,肖特基勢壘層變窄,其內阻變小;反之,若在肖特基勢壘兩端加上反向偏壓時,肖特基勢壘層則變寬,其內阻變大。
肖特基二管
肖特基二管是以其發明人肖特基博士(Schottky)命名的,SBD是肖特基勢壘二管(SchottkyBarrierDiode,縮寫成SBD)的簡稱。SBD不是利用P型半導體與N型半導體接觸形成PN結原理制作的,而是利用金屬與半導體接觸形成的金屬-半導體結原理制作的。因此,SBD也稱為金屬-半導體(接觸)二管或表面勢壘二管,它是一種熱載流子二管。
肖特基二管優點:SBD具有開關頻率高和正向壓降低等優點,但其反向擊穿電壓比較低,大多不**60V,高僅約100V,以致于限制了其應用范圍。像在開關電源(SMPS)和功率因數校正(PC)電路率開關器件的續流二管、變壓器次級用100V以上的高頻整流二管、RCD緩沖器電路中用600V~1.2kV的高速二管以及PC升壓用600V二管等,只有使用快速恢復外延二管(RED)和**快速恢復二管(URD)。URD的反向恢復時間Trr也在20ns以上,根本不能滿足像空間站等領域用1MHz~3MHz的SMPS需要。即使是硬開關為100kHz的SMPS,由于URD的導通損耗和開關損耗均較大,殼溫很高,需用較大的散熱器,從而使SMPS體積和重量增加,不符合小型化和輕薄化的發展趨勢。因此,發展100V以上的高壓SBD,一直是人們研究的課題和關注的熱點。近幾年,SBD已取得了突破性的進展,150V和 200V的高壓SBD已經上市,使用新型材料制作的**過1kV的SBD也研制成功,從而為其應用注入了新的生機與活力。
肖特基二管是貴金屬(金、銀、鋁、鉑等)A為正,以N型半導體B為負,利用二者接觸面上形成的勢壘具有整流特性而制成的金屬-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表面電子濃度逐漸降低,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。
肖特基二管作用:
肖特基二管肖特基(Schottky)二管,又稱肖特基勢壘二管(簡稱 SBD),它屬一種低功耗、**高速半導體器件。**的特點為反向恢復時間短(可以小到幾納秒),正向導通壓降僅0.4V左右。其多用作高頻、低壓、大電流整流二管、續流二管、保護二管,也有用在微波通信等電路中作整流二管、小信號檢波二管使用。在通信電源、變頻器等中比較常見。
一個典型的應用,是在雙型晶體管 BJT 的開關電路里面,通過在 BJT 上連接 Shockley 二管來箝位,使得晶體管在導通狀態時其實處于很接近截止狀態,從而提高晶體管的開關速度。這種方法是 74LS,74ALS,74AS 等典型數字 IC 的 TTL內部電路中使用的技術。
肖特基(Schottky)二管的大特點是正向壓降 V* 比較小。在同樣電流的情況下,它的正向壓降要小許多。另外它的恢復時間短。它也有一些缺點:耐壓比較低,漏電流稍大些。選用時要全面考慮。
肖特基二管檢查:
肖特基(Schottky)二管也稱肖特基勢壘二管(簡稱SBD),它是一種低功耗、**高速半導體器件,廣泛應用于開關電源、變頻器、驅動器等電路,作高頻、低壓、大電流整流二管、續流二管、保護二管使用,或在微波通信等電路中作整流二管、小信號檢波二管使用。
性能比較
下表列出了肖特基二管和**快恢復二管、快恢復二管、硅高頻整流二管、硅高速開關二管的性能比較。由表可見,硅高速開關二管的trr雖低,但平均整流電流很小,不能作大電流整流用。
檢測方法
下面通過一個實例來介紹檢測肖特基二管的方法。檢測內容包括:①識別電;②檢查管子的單向導電性;③測正向導壓降V;④測量反向擊穿電壓VBR。
被測管為B82-004型肖特基管,共有三個管腳,將管腳按照正面(字面朝向人)從左至右順序編上序號①、②、③。選擇500型萬用表的R×1檔進行測量,全部數據整理成下表:
肖特基二管測試結論:
,根據①—②、③—④間均可測出正向電阻,判定被測管為共陰對管,①、③腳為兩個陽,②腳為公共陰。
*二,因①—②、③—②之間的正向電阻只幾歐姆,而反向電阻為無窮大,故具有單向導電性。
*三,內部兩只肖特基二管的正向導通壓降分別為0.315V、0.33V,均低于手冊中給定的大允許值VM(0.55V)。
另外使用ZC 25-3型兆歐表和500型萬用表的250VDC檔測出,內部兩管的反向擊穿電壓VBR依次為140V、135V。查手冊,B82-004的高反向工作電壓(即反向峰值電壓)VBR=40V。表明留有較高的安全系數.
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