-以下文章來(lái)源于得捷電子DigiKey ,，作者Alan Yang-

 01什么是肖特基二極管 

肖特基二極管即熱載流子二極管,，是基于金屬-半導(dǎo)體結(jié)制造而成,。

肖特基二極管結(jié)構(gòu)：

肖特基二極管的結(jié)構(gòu)與普通二極管有所不同,。肖特基二極管使用的是鍵合到N型摻雜材料中的單層薄金屬,，而不是雙層摻雜半導(dǎo)體材料,。這種金屬與N型半導(dǎo)體層疊的組合也稱為M-S結(jié)（金屬-半導(dǎo)體結(jié)）,。

這種金屬可以是貴金屬中的任何一種（如鉑、鎢,、金等）,，具體取決于廠商的絕密配方。

結(jié)的金屬側(cè)形成了陽(yáng)極,，半導(dǎo)體側(cè)成為陰極,。正向偏壓時(shí)，肖特基二極管的最大正向壓降在 0.2 至 0.5 伏特范圍內(nèi),，具體取決于正向電流和二極管類型,。當(dāng)肖特基二極管與電源串聯(lián)使用時(shí)，例如在反向電壓保護(hù)電路中,，這樣的低正向壓降是非常有用的,，因?yàn)樗軌蚪档凸β蕮p耗。

 02特性與參數(shù) 

舉例：onsemi NSR0340HT1G

• 反向電壓
  反向電壓一般指的是反向偏置方向上可以施加到器件上,，而不引起擊穿的最大電壓,。
  以 onsemi NSR0340HT1G 舉例，數(shù)據(jù)手冊(cè)中的反向電壓為40V,，

  
  

  與普通二極管相比,，肖特基二極管由于耗盡區(qū)較窄，無(wú)法承受高反向電壓,；一段肖特基二極管反向電壓范圍在50V以內(nèi),，而普通二極管的電壓范圍可以到500V甚至上千伏不等,。

• 正向電流
  正向電流，一般指的是指的是通過(guò)器件的最大允許時(shí)間平均電流量,。
  以 onsemi NSR0340HT1G 舉例,，數(shù)據(jù)手冊(cè)中的正向電流典型值為250mA

正向電流也不是一直不變的，溫度以及正向電壓越大,，正向電流越大,。

與類似規(guī)格的普通二極管相比，一般來(lái)說(shuō),，肖特基二極管在高功率應(yīng)用中的功耗更低且散熱效率更高,。

• 正向電壓

二極管不是無(wú)損器件;當(dāng)正向偏置方向攜帶電流時(shí),，會(huì)出現(xiàn)一些壓降,，這被稱為器件的正向電壓。正向壓降會(huì)隨著正向電流調(diào)整,。正向電流越大,，正向電壓也越大。
以 onsemi NSR0340HT1G 舉例,，數(shù)據(jù)手冊(cè)中的正向電壓：

• 當(dāng)正向電流10mA的時(shí)候,，正向電壓典型值320mV

• 當(dāng)正向電流100mA的時(shí)候，正向電壓典型值415mV

• 當(dāng)正向電流200mA的時(shí)候,，正向電壓典型值470mV

肖特基二極管與標(biāo)準(zhǔn)二極管相比,，因?yàn)樗鞘褂媒饘?半導(dǎo)體結(jié)而不是不同摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域的結(jié)來(lái)構(gòu)造的，通常具有較低的正向電壓特性,。

在正向偏壓時(shí),，肖特基二極管只需0.3-0.4 伏即可開(kāi)始導(dǎo)通，而普通二極管則需要0.6-0.7伏,。這在必須節(jié)能的應(yīng)用中非常有益,，如電池驅(qū)動(dòng)和太陽(yáng)能電池應(yīng)用。
借助低正向電壓的優(yōu)勢(shì),，肖特基二極管可以有效地保護(hù)敏感器件不受過(guò)電壓的影響,。

• 漏電流

在一定的反向偏置下流過(guò)二極管的電流不足以引起反向擊穿，稱為漏電流,。漏電流不是一直不變的,。一般情況下，漏電流通常會(huì)隨著溫度和施加的反向偏置電壓的量而增加,。
肖特基二極管與標(biāo)準(zhǔn)二極管相比,，以及隨之而來(lái)的漏電流較高、電氣穩(wěn)定性和長(zhǎng)期可靠性較低,。
以 onsemi NSR0340HT1G 舉例,，數(shù)據(jù)手冊(cè)中的漏電流：

• 當(dāng)反向電壓等于10V時(shí),，漏電流的典型值為0.2uA

• 當(dāng)反向電壓等于25V時(shí)，漏電流的典型值為0.4uA

• 當(dāng)反向電壓等于40V時(shí),，漏電流的典型值為1.3uA

  

  下面這張圖,，我們可以清楚的看到漏電流隨著反向電壓以及溫度的變化而變化。

  
  

我們可能會(huì)發(fā)現(xiàn),，當(dāng)反向電壓很高,，溫度很高的時(shí)候，漏電流幾乎以指數(shù)的方式往上升,。這個(gè)時(shí)候,，之前可以忽略不計(jì)的漏電流無(wú)法忽視了。稍不注意,，就可能導(dǎo)致熱失控的情況,，從而導(dǎo)致器件升溫，引起進(jìn)一步的漏電流,，然后惡性循環(huán)直至器件損壞,。

作為一個(gè)粗略的經(jīng)驗(yàn)法則，當(dāng)溫度每升高10°C,，漏電流就會(huì)增加一倍,。如果為25°C的器件溫度提供漏電流特性(這是常見(jiàn)的)，當(dāng)器件溫度接近其額定最大溫度時(shí),，應(yīng)該準(zhǔn)備好觀測(cè)值大約高出1000倍,。

• 結(jié)電容
  

當(dāng)反向偏壓時(shí)，二極管兩端的區(qū)域就像電容的電極一樣,。由于結(jié)的厚度在物理上相當(dāng)小,，因此產(chǎn)生的電容量可以是顯著的，并且由于其有效厚度隨施加的反向電壓的量而變化,，因此結(jié)電容也依賴于電壓,。

這種現(xiàn)象通常被利用來(lái)制造可變電容，并經(jīng)常用于RF應(yīng)用,，但在其他用例中,，它只是另一個(gè)隱藏的寄生元件，很容易被忽視,，直到它引起問(wèn)題,。

以 onsemi NSR0340HT1G 舉例，數(shù)據(jù)手冊(cè)中的結(jié)電容：

在反向電壓為10V,，頻率為1MHz的時(shí)候,，結(jié)電容典型值為6pF

肖特基二極管的窄耗盡區(qū)，可形成低電容二極管。這意味著,，與普通二極管相比,，肖特基二極管可避免嗡嗡聲和其他電容噪聲，因此肖特基二極管成為RF電路的首選,。

• 恢復(fù)時(shí)間

二極管表現(xiàn)出一個(gè)實(shí)質(zhì)性的反向恢復(fù)現(xiàn)象,，其中從正向偏壓過(guò)渡到反向偏壓狀態(tài)的過(guò)程涉及一個(gè)短暫的電流通過(guò)器件的反向方向，在顯著高于穩(wěn)態(tài)漏電流的水平,。

受影響的器件通常根據(jù)該恢復(fù)周期的時(shí)間持續(xù)時(shí)間進(jìn)行分類或描述,，例如“快速恢復(fù)”或“超快速恢復(fù)”，并進(jìn)一步根據(jù)恢復(fù)過(guò)程中通過(guò)器件的電流波形的特征形狀進(jìn)行分類或描述,，例如“軟恢復(fù)”,。

以 onsemi NSR0340HT1G 舉例，數(shù)據(jù)手冊(cè)中的恢復(fù)時(shí)間：

肖特基二極管常用于高效率電源和直流-直流電壓轉(zhuǎn)換器電路內(nèi),，得益于其效率高且恢復(fù)時(shí)間短,。

 03肖特基二極管電源上的應(yīng)用 

肖特基二極管的另外一個(gè)重要特性是非常快的開(kāi)關(guān)速度,。從打開(kāi)狀態(tài)切換為關(guān)閉狀態(tài)時(shí),，標(biāo)準(zhǔn)二極管需要花費(fèi)一定時(shí)間來(lái)消除耗盡層的電荷，與之不同的是,，肖特基二極管的金屬-半導(dǎo)體結(jié)沒(méi)有相關(guān)的耗盡層。

與硅結(jié)二極管相比,，肖特基二極管的峰值反向電壓額定值受到限制,。因此它們通常限定用于低壓開(kāi)關(guān)模式電源。onsemi 的 1N5822RLG 峰值反向電壓 (PRV) 額定值高達(dá) 40 V,，最大正向電流為 3 A,。它可應(yīng)用于開(kāi)關(guān)模式電源的多個(gè)領(lǐng)域（圖 4）。

肖特基二極管在開(kāi)關(guān)模式電源中的典型應(yīng)用示例,，包括用于逆功率保護(hù) (D1) 和瞬態(tài)抑制 (D2),。上圖有誤，請(qǐng)參考“閱讀原文”修正版,。

肖特基二極管可用于保護(hù)穩(wěn)壓器電路,，防止在輸入端意外施加反極性。本例中的二極管 D1 正是用于此用途,。該二極管在此應(yīng)用中的主要優(yōu)勢(shì)是正向壓降較低,。肖特基二極管（本例中的 D2）另一個(gè)更重要的功能是，在開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)提供返回路徑,，讓電流流過(guò)電感器 L1,。D2 必須是使用較短的低電感連線連接的快速二極管，才能實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)功能。在低電壓電源的這項(xiàng)應(yīng)用中,，肖特基二極管具有極佳的性能,。

肖特基二極管還可應(yīng)用于 RF 設(shè)計(jì)，它們的快速開(kāi)關(guān),、低正向壓降,、低電容特性使其非常適用于檢測(cè)器和采樣保持開(kāi)關(guān)。

 //總結(jié) 

肖特基二極管的優(yōu)缺點(diǎn)都非常明顯,。肖特基二極管有著低正向電壓, 高速開(kāi)關(guān), 低噪聲, 低功耗的優(yōu)勢(shì),，我們常常可以在電壓箝位,，開(kāi)關(guān)模式電源,，電池供電器件等應(yīng)用中看到他的身影。另一方面,，肖特基二極管的缺點(diǎn)也很顯著,，漏電流大，反向電壓較低,，我們一定要在設(shè)計(jì)中格外小心,。