-以下文章來源于得捷電子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-半導體結制造而成。

肖特基二極管結構：

肖特基二極管的結構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體材料,。這種金屬與N型半導體層疊的組合也稱為M-S結（金屬-半導體結）,。

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。

結的金屬側形成了陽極,，半導體側成為陰極,。正向偏壓時，肖特基二極管的最大正向壓降在 0.2 至 0.5 伏特范圍內,，具體取決于正向電流和二極管類型,。當肖特基二極管與電源串聯(lián)使用時，例如在反向電壓保護電路中,，這樣的低正向壓降是非常有用的,，因為它能夠降低功率損耗。

 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,，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器件的最大允許時間平均電流量,。
  以 onsemi NSR0340HT1G 舉例,，數(shù)據(jù)手冊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，一般來說,，肖特基二極管在高功率應用中的功耗更低且散熱效率更高,。

• 正向電壓

二極管不是無損器件;當正向偏置方向攜帶電流時，會出現(xiàn)一些壓降,，這被稱為器件的正向電壓,。正向壓降會隨著正向電流調整。正向電流越大,，正向電壓也越大,。
以 onsemi NSR0340HT1G 舉例，數(shù)據(jù)手冊中的正向電壓：

• 當正向電流10mA的時候,，正向電壓典型值320mV

• 當正向電流100mA的時候,，正向電壓典型值415mV

• 當正向電流200mA的時候，正向電壓典型值470mV

肖特基二極管與標準二極管相比,，因為它是使用金屬-半導體結而不是不同摻雜的半導體區(qū)域的結來構造的,，通常具有較低的正向電壓特性。

在正向偏壓時,，肖特基二極管只需0.3-0.4 伏即可開始導通,，而普通二極管則需要0.6-0.7伏。這在必須節(jié)能的應用中非常有益,，如電池驅動和太陽能電池應用,。
借助低正向電壓的優(yōu)勢，肖特基二極管可以有效地保護敏感器件不受過電壓的影響,。

• 漏電流

在一定的反向偏置下流過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,。
肖特基二極管與標準二極管相比，以及隨之而來的漏電流較高,、電氣穩(wěn)定性和長期可靠性較低,。
以 onsemi NSR0340HT1G 舉例，數(shù)據(jù)手冊中的漏電流：

• 當反向電壓等于10V時,，漏電流的典型值為0.2uA

• 當反向電壓等于25V時,，漏電流的典型值為0.4uA

• 當反向電壓等于40V時，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,。

  
  

我們可能會發(fā)現(xiàn)，當反向電壓很高,，溫度很高的時候,，漏電流幾乎以指數(shù)的方式往上升。這個時候,，之前可以忽略不計的漏電流無法忽視了,。稍不注意，就可能導致熱失控的情況,，從而導致器件升溫,，引起進一步的漏電流，然后惡性循環(huán)直至器件損壞,。

作為一個粗略的經(jīng)驗法則,，當溫度每升高10°C，漏電流就會增加一倍,。如果為25°C的器件溫度提供漏電流特性(這是常見的),，當器件溫度接近其額定最大溫度時，應該準備好觀測值大約高出1000倍,。

• 結電容
  

當反向偏壓時，二極管兩端的區(qū)域就像電容的電極一樣,。由于結的厚度在物理上相當小,，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,，因此結電容也依賴于電壓,。

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

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

在反向電壓為10V，頻率為1MHz的時候,，結電容典型值為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,。

• 恢復時間

二極管表現(xiàn)出一個實質性的反向恢復現(xiàn)象,，其中從正向偏壓過渡到反向偏壓狀態(tài)的過程涉及一個短暫的電流通過器件的反向方向，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)該恢復周期的時間持續(xù)時間進行分類或描述,，例如“快速恢復”或“超快速恢復”，并進一步根據(jù)恢復過程中通過器件的電流波形的特征形狀進行分類或描述,，例如“軟恢復”,。

以 onsemi NSR0340HT1G 舉例，數(shù)據(jù)手冊中的恢復時間：

肖特基二極管常用于高效率電源和直流-直流電壓轉換器電路內,，得益于其效率高且恢復時間短,。

 03肖特基二極管電源上的應用 

肖特基二極管的另外一個重要特性是非常快的開關速度,。從打開狀態(tài)切換為關閉狀態(tài)時,，標準二極管需要花費一定時間來消除耗盡層的電荷，與之不同的是,，肖特基二極管的金屬-半導體結沒有相關的耗盡層,。

與硅結二極管相比，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關模式電源,。onsemi 的 1N5822RLG 峰值反向電壓 (PRV) 額定值高達 40 V，最大正向電流為 3 A,。它可應用于開關模式電源的多個領域（圖 4）,。

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

肖特基二極管可用于保護穩(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,。該二極管在此應用中的主要優(yōu)勢是正向壓降較低。肖特基二極管（本例中的 D2）另一個更重要的功能是,，在開關關閉時提供返回路徑,，讓電流流過電感器 L1。D2 必須是使用較短的低電感連線連接的快速二極管,，才能實現(xiàn)這項功能,。在低電壓電源的這項應用中，肖特基二極管具有極佳的性能,。

肖特基二極管還可應用于 RF 設計,，它們的快速開關、低正向壓降,、低電容特性使其非常適用于檢測器和采樣保持開關,。

 //總結 

肖特基二極管的優(yōu)缺點都非常明顯。肖特基二極管有著低正向電壓, 高速開關, 低噪聲, 低功耗的優(yōu)勢,，我們常?？梢栽陔妷后槲唬_關模式電源,，電池供電器件等應用中看到他的身影,。另一方面，肖特基二極管的缺點也很顯著,，漏電流大,，反向電壓較低，我們一定要在設計中格外小心,。