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肖特基二極管結(jié)構(gòu)與工作原理

2025-07-10 10:29:38  

肖特基二極管

 結(jié)構(gòu):金屬和半導(dǎo)體的“夾心餅干”

肖特基二極管的結(jié)構(gòu)超級(jí)簡(jiǎn)單,就兩層:

  • 金屬層:比如用金、銀、鋁等(常用的是鉑或鎢)。

  • 半導(dǎo)體層(N型):比如硅,里面摻了雜質(zhì),多出一堆自由電子。

這倆直接貼在一起,中間沒有普通二極管里的P型半導(dǎo)體,所以結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。

2. 原理:電子“跳高比賽”

  • 沒通電時(shí)
    N型半導(dǎo)體的自由電子想跑到金屬里(因?yàn)榻饘俚碾娮幽芰扛停饘倮锏碾娮右膊皇峭耆蛔尦鑫恢谩W詈髢蛇呥_(dá)成平衡,形成一個(gè)“電子墻”,叫做肖特基勢(shì)壘,誰都過不去了。

  • 加正向電壓(金屬接正極,半導(dǎo)體接負(fù)極)
    外電場(chǎng)把“電子墻”壓低了,半導(dǎo)體里的電子輕松跳過墻,沖到金屬里,形成電流,叫做二極管導(dǎo)通。

    加反向電壓(金屬接負(fù)極,半導(dǎo)體接正極)
    外電場(chǎng)把“電子墻”砌得更高,電子更跳不過去了,電流幾乎為零,叫做二極管截止。

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      圖示為肖特基二極管MBR20100CT 20A100V TO-220F 大芯片鐵封晶體二極管


3. 特點(diǎn):快!低功耗!但怕漏電

  • 速度快:因?yàn)橹挥须娮釉谂埽_關(guān)速度極快。

  • 電壓低:導(dǎo)通只需要0.3V左右,對(duì)比普通硅管要0.7V,省電。

  • 缺點(diǎn):反向漏電比普通二極管大,耐壓不高,一般用在低壓場(chǎng)景。


舉個(gè)栗子

想象金屬是操場(chǎng),半導(dǎo)體是一群學(xué)生(電子):

平時(shí):操場(chǎng)門關(guān)著,學(xué)生被攔在外面(勢(shì)壘)。

開門(正向電壓):學(xué)生沖進(jìn)操場(chǎng)瘋玩(電流導(dǎo)通)。

反向推門(反向電壓):門鎖更緊了,學(xué)生進(jìn)不去(截止)。


用途

常用于高頻電路(比如收音機(jī))、電源防反接、低壓整流等需要快速開關(guān)的場(chǎng)景。

高速數(shù)字電路:在 TTL 或 CMOS 電路中,作為箝位二極管或快速開關(guān)元件,減少信號(hào)延遲;

汽車電子:用于汽車充電器、車載逆變器等,適應(yīng)汽車電路的低壓大電流和高頻工作環(huán)境;

激光驅(qū)動(dòng)電路:在激光二極管的驅(qū)動(dòng)電路中,快速響應(yīng)電流變化,穩(wěn)定激光輸出。



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