肖特基二極管和(hé)快(kuài)恢複二極管有(yǒu)什(shén)麽區(qū)别？

肖特基二極管的(de)基本原理(lǐ)是(shì)：在金(jīn)屬(例如(rú)鉛)和(hé)半導體(tǐ)(N型矽片)的(de)接觸面上(sh₹àng)，用(yòng)已形成的(de)肖特基來(lái)阻擋反向電(diàn)壓。肖特基與PN結的(de)整≠流作(zuò)用(yòng)原理(lǐ)有(yǒu)根本性的(de)差異。其耐壓程度隻有(yǒu)40V左右。其特長(cháng)是(shì&)：開(kāi)關速度非常快(kuài)：反向恢複時(shí)間(jiān)特别地(dì)短(duǎn)。因此，能(néng)σ制(zhì)作(zuò)開(kāi)關二極管和(hé)低(dī)壓大(dà)電(diàn)流整流二極管。

肖特基二極管它是(shì)具有(yǒu)肖特基特性的(de)“金(jīn)屬半導體(tǐ)結”的(de)二極管。其正向起始電(diàn)壓較低(dī)。其金(jφīn)屬層除鎢材料外(wài)，還(hái)可(kě)以采用(yòng)金(jīn)、钼、鎳、钛等材料。其半導體(tǐ)材料采用(yòng)矽或砷化(huà)镓，多(✔duō)為(wèi)型半導體(tǐ)。這(zhè)種器(qì)件(jiàn)是(shì)由多(duō)數(shù)載流子¶(zǐ)導電(diàn)的(de)，所以，其反向飽和(hé)電(diàn)流較以少(shǎo)數(shù)載流子(zǐ)導電(diàn)的(de)PβN結大(dà)得(de)多(duō)。由于肖特基二極管中少(shǎo)數(shù)載流子(zǐ)的(♥de)存貯效應甚微(wēi)，所以其頻(pín)率響僅為(wèi)RC時(shí)間(jiān)常數(shù)限制(zhì)，因而，它是(shì)高(gāo)頻(pín)和(φhé)快(kuài)速開(kāi)關的(de)理(lǐ)想器(qì)件(jiàn)。其工(gōng)作(zuò)頻∑(pín)率可(kě)達100GHz。并且，MIS(金(jīn)屬-絕緣體(tǐ)-半導體(tǐ))肖特基二極管可(kě)以用(yòng)來(lái)制(zhì)作(zuò)太陽能(néng)電(d‌iàn)池或發光(guāng)二極管。

肖特基二極管利用(yòng)金(jīn)屬與半導體(tǐ)接觸所形成的(de)勢壘對(duì)電(diàn)流進行(xíng)控制(zhì)。它的(de)主要(yào)特點是(shì​)具有(yǒu)較低(dī)的(de)正向壓降(0.3V至0.6V);另外(wài)它是(shì)多(duō)子(zǐ)參與導電(₩diàn)，這(zhè)就(jiù)比少(shǎo)子(zǐ)器(qì)件(jiàn)有(yǒu)更快(kuài)的(de)反應速度。肖特基二極管常用(yòng)在門(mén)電(diàn)$路(lù)中作(zuò)為(wèi)三極管集電(diàn)極的(de)箝位二極管，以防止三極管因進入π飽和(hé)狀态而降低(dī)開(kāi)關速度。

肖特基勢壘二極管反向恢複時(shí)間(jiān)極短(duǎn)(可(kě)以小(xiǎo)到(dào)幾納秒(miǎo))，正向導通(tōng)壓‌降僅0.4V左右，而整流電(diàn)流卻可(kě)達到(dào)幾千安培。這(zhè)些(xiē)優良特性是(shì)快(kuài)恢複二極管所無法比拟的(de)。✔肖特基整流管的(de)結構原理(lǐ)與PN結整流管有(yǒu)很(hěn)大(dà)的(de)區(qū)别,通(tōng)常将PN結整流管稱作(zuò)結整流§管，而把金(jīn)屬-半導管整流管叫作(zuò)肖特基整流管，近(jìn)年(nián)來(lái)，采用(y∑òng)矽平面工(gōng)藝制(zhì)造的(de)鋁矽肖特基二極管也(yě)已問(wèn)世，這(zhè)不(bù)僅可(kě)節省貴✘金(jīn)屬，大(dà)幅度降低(dī)成本，還(hái)改善了(le)參數(shù)的(de)一(yī)緻性,肖特基整流管僅用(yòng)一(yī)種載流子(zǐ)>(電(diàn)子(zǐ))輸送電(diàn)荷，在勢壘外(wài)側無過剩少(shǎo)數(shù)載流子(zǐ)的(de)積累，因此，不(bù)存在電(diàn)荷儲存問(βwèn)題(Qrr→0)，使開(kāi)關特性獲得(de)時(shí)顯改善。其反向恢複時(shí)間≤(jiān)已能(néng)縮短(duǎn)到(dào)10ns以內(nèi)。但(dàn)它的(de)₹反向耐壓值較低(dī)，一(yī)般不(bù)超過去(qù)時(shí)100V。因此适宜在低(dī)壓、大(dà)電(diàn)流情況下(xià)工(gōn↓g)作(zuò)。利用(yòng)其低(dī)壓降這(zhè)特點，能(néng)提高(gāo)低(dī)壓、大(dà)電(diànπ)流整流(或續流)電(diàn)路(lù)的(de)效率 。

快(kuài)恢複二極管是(shì)指反向恢複時(shí)間(jiān)很(hěn)短(duǎn)的(de)二極管(5"us以下(xià))，工(gōng)藝上(shàng)多(duō)采用(yòng)摻金(jīn)措施，結構上(shàn&g)有(yǒu)采用(yòng)PN結型結構，有(yǒu)的(de)采用(yòng)改進的(de)PIN結構。其正向壓降高(gāo)于普通(tōng)σ二極管(1-2V)，反向耐壓多(duō)在1200V以下(xià)。

從(cóng)性能(néng)上(shàng)可(kě)分(fēn)為(wèi)快(kuài)恢複和(hé)超快(kuài)恢複兩個(gè)等級。前者反↔向恢複時(shí)間(jiān)為(wèi)數(shù)百納秒(miǎo)或更長(cháng)，後者則在1>00納秒(miǎo)以下(xià),快(kuài)恢複二極管在制(zhì)造工(gōng)藝上(shàng)采用(yòng)摻金(jīn),單純的(de)擴散等工 (gōng)藝,可(kě)獲得(de)較高(gāo)的(de)開(kāi)關速度,同時(shí)也(yě§)能(néng)得(de)到(dào)較高(gāo)的(de)耐壓.目前快(kuài)恢複二極管主要(yào)應用(yòng)在逆變電(→diàn)源中做(zuò)整流元件(jiàn). 快(kuài)恢複二極管具有(yǒu)開(kāi)關特性好(hǎo)，反向恢複時(shí)間(jiān)短(duǎn)、∏正向電(diàn)流大(dà)、體(tǐ)積小(xiǎo)、安裝簡便等優點。 超快(kuài)恢複二極管SRD則是(©shì)在快(kuài)恢複二極管基礎上(shàng)發展而成的(de)，其反向恢複時(shí)間(jiān)trr值已接近(jìn)于肖特基二極管的(de)指$标。它們可(kě)廣泛用(yòng)于開(kāi)關電(diàn)源、脈寬調制(zhì)器(qì)(PWM∞)、不(bù)間(jiān)斷電(diàn)源(UPS)、交流電(diàn)動機(jī)變頻(pín)調速(VVVF✘)、高(gāo)頻(pín)加熱(rè)等裝置中，作(zuò)高(gāo)頻(pín)、大(dà)電(diàn)流的(de)續流二極管或整流管，是(shì)極有(yǒu)發展前途的(de♠)電(diàn)力、電(diàn)子(zǐ)半導體(tǐ)器(qì)件(jiàn)。

反向恢複時(shí)間(jiān)，什(shén)麽是(shì)反向恢複時(shí)間(jiān)?當外(wài)σ加二極管的(de)電(diàn)壓瞬間(jiān)從(cóng)正向轉到(dào)反向時(shí),流經器(qì)件(jiàn)的(de)電(diàn)流并不(bù)能(•néng)相(xiàng)應地(dì)瞬間(jiān)從(cóng)正向電(diàn)流轉換為(wèi)反向電(diàn)流.此時(shí),正向注π入的(de)少(shǎo)數(shù)載流子(zǐ)(空(kōng)穴)被空(kōng)間(jiān)電(diàn)荷區(qū)的(de)強電§(diàn)場(chǎng)抽取,由于這(zhè)些(xiē)空(kōng)穴的(de)密度高(gāo)于基區(qū)平衡空(kōng)穴密度,因而在反向偏置瞬間γ(jiān)将産生(shēng)一(yī)個(gè)遠(yuǎn)大(dà)于反向漏電(diàn)流的(de)反向電(diàn)流,即反向恢複電£(diàn)流IRM.與此同時(shí),符合過程的(de)強化(huà)也(yě)在加速這(zhè)♥些(xiē)額外(wài)載流子(zǐ)密度的(de)下(xià)降,直到(dào)基區(qū)中積累的(de)額外(wài)載流子(zǐ)的(de)完全消失,反向電(di'àn)流才下(xià)降并穩定到(dào)反向漏電(diàn)流.整個(gè)過程所經曆的(de)時(shí)間(jiān)為(wèi)反向恢複時(shí)間(jiān). 反向恢複時(shí÷)間(jiān)trr的(de)定義是(shì)：電(diàn)流通(tōng)過零點由正向轉換到(dào)規定低(dī)值的(de)時(shí)間(jiān)間(jiān)隔。它是(shì&)衡量高(gāo)頻(pín)續流及整流器(qì)件(jiàn)性能(néng)的(de)重要(yào)技(jì)術(shù)指标。反向恢複電(diàn)流IF為(wèi)正向電(diàn)流，IR♠M為(wèi)最大(dà)反向恢複電(diàn)流。 Irr為(wèi)反向恢複電(diàn)流，通(tōng)常規定Irr=0.1IRM。當t≤t0時(shí)，正向↑電(diàn)流I=IF。當t>t0時(shí)，由于整流器(qì)件(jiàn)上(shàn∏g)的(de)正向電(diàn)壓突然變成反向電(diàn)壓，因此正向電(diàn)流迅速降低(dī)，在t=t1時(shí)刻，I=0。然後整流器(qì)件(jiàn)上™(shàng)流過反向電(diàn)流IR，并且IR逐漸增大(dà);在t=t2時(shí)刻達到(dào)最大(dà)反向恢複電(diàn)流€IRM值。此後受正向電(diàn)壓的(de)作(zuò)用(yòng)，反向電(diàn)流逐漸減小(xiǎo)，并在t=t3時(shí)刻達到(dào)規定值Irr。從(cóng)t2到('dào)t3的(de)反向恢複過程與電(diàn)容器(qì)放(fàng)電(diàn)過程有(yǒu)相(xiàng)似之處。

快(kuài)恢複、超快(kuài)恢複二極管的(de)結構特點 快(kuài)恢複二極管的(de)內(nèi)部結構與普通★(tōng)二極管不(bù)同，它是(shì)在P型、N型矽材料中間(jiān)增加了(le)基區(qū)I，構成P-I☆-N矽片。由于基區(qū)很(hěn)薄，反向恢複電(diàn)荷很(hěn)小(xiǎo)，不(bù∑)僅大(dà)大(dà)減小(xiǎo)了(le)trr值，還(hái)降低(dī)了(le)瞬态正向壓降，使管子(zǐ)能(nén♠g)承受很(hěn)高(gāo)的(de)反向工(gōng)作(zuò)電(diàn)壓。快(kuài)恢複二極管的(de)反向恢複時(shí)間'(jiān)一(yī)般為(wèi)幾百納秒(miǎo)，正向壓降約為(wèi)0.6V，正向電(diàn)流是(shì)幾安培至幾千安培，反向峰值電(diàn)壓可(kě)達幾百到(γdào)幾千伏。超快(kuài)恢複二極管的(de)反向恢複電(diàn)荷進一(yī)步減小(xiǎo)，使其trr可(kě)低(dī)至幾十納秒(miǎo)。 20A以∑下(xià)的(de)快(kuài)恢複及超快(kuài)恢複二極管大(dà)多(duō)采用(yòng)TO-220封裝形式。測量反€向恢複時(shí)間(jiān),由直流電(diàn)流源供規定的(de)IF，脈沖發生(shēng)器(qì)經過隔直電(diàn)容器(qì) C加脈沖信号，利用(yòng)電(diàn)子(zǐ)示波器(qì)觀察到(dào)的(de)trr值，即是(shì)從(cóng)I=0的(♣de)時(shí)刻到(dào)IR=Irr時(shí)刻所經曆的(de)時(shí)間(jiān)。 設器(qì)件(jiàn)內(nèi)部的(de)反向恢電(diàn)荷為(wèi)Qr±r，有(yǒu)關trr≈2Qrr/IRM可(kě)知(zhī)，當IRM為(wèi)一(yī)定時(shí')，反向恢複電(diàn)荷愈小(xiǎo)，反向恢複時(shí)間(jiān)就(jiù)愈短(duǎn¶)。

常規檢測方法 在業(yè)餘條件(jiàn)下(xià)，利用(yòng)萬用(yòng)表能(néng)‌檢測快(kuài)恢複、超快(kuài)恢複二極管的(de)單向導電(diàn)性，以及內(nèi)部有(yǒu)無開(kāi)路(lù)、短(duǎn)路(lù)故障‌，并能(néng)測出正向導通(tōng)壓降。若配以兆歐表，還(hái)能(néng)測量反向擊穿電(diàn)壓。實例：測量一(yī)隻超快(kuài)恢複二極管，其主要(yà£o)參數(shù)為(wèi)：trr=35ns，IF=5A，IFSM=50A，VRM=700V。将萬用(yòng)表撥至R×1檔，讀(dú)出正向電(diàn)阻λ為(wèi)6.4?，n′=19.5格;反向電(diàn)阻則為(wèi)無窮大(dà)。 ≤進一(yī)步求得(de)VF=0.03V/格×19.5=0.585V。證明(míng)管子(zǐ)是★(shì)好(hǎo)的(de)。

注意事(shì)項：

1)有(yǒu)些(xiē)單管，共三個(gè)引腳，中間(jiān)的(de)為(wèi)空(kōng)≤腳，一(yī)般在出廠(chǎng)時(shí)剪掉，但(dàn)也(yě)有(yǒu)不(bù)剪的(de)。

2)若對(duì)管中有(yǒu)一(yī)隻管子(zǐ)損壞，則可(kě)作(zuò)為(wèi)單管使用(yòng)。

3)測正向導通(tōng)壓降時(shí)，必須使用(yòng)R×1檔。若用(yòng)R×1k檔，因測試電(diàn)流太小(xiǎo)，遠(yuǎn)低(dī‍)于管子(zǐ)的(de)正常工(gōng)作(zuò)電(diàn)流，故測出的(de)VF值将明₽(míng)顯偏低(dī)。在上(shàng)面例子(zǐ)中，如(rú)果選擇R×1k檔測量，正向電(diàn)阻就(jiù)等于2.2k?，此時(shí)n&pr♦ime;=9格。由此計(jì)算(suàn)出的(de)VF值僅0.27V，遠(yuǎn)低(dī)于正常值≤(0.6V)。快(kuài)恢複二極管的(de)恢複時(shí)間(jiān)是(shì)200-500ns超↔快(kuài)速二極管的(de)恢複時(shí)間(jiān)是(shì)30-100。