二极管的分类及常用方法

前面调试一个板子，半天没搞清楚啥问题，直接USB供电正常运行，使用电池供电就发生3.3V和GND“短接”，各种测试濒临崩溃，最后发现是一个二极管加工时焊接错误，导致电池供电时在二极管上的压降太大，更改成肖特基低压差二极管，完美解决。所以借此总结一下二极管的常见使用方法。

1.肖特基二极管 1.1概念

一般的PN结二极管是利用N型半导体与P型半导体形成的PN结制作而成。

肖特基二极管（SBD）不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的，而是利用金属与半导体接触形成的金属－半导体结（肖特基势垒）原理制作的。因此，SBD也称为金属－半导体（接触）二极管或表面势垒二极管，它是一种热载流子二极管。组成如下图：

肖特基二极管的Schottky barriers(肖特基势垒)小于一般的PN结型二极管，所以正向导通所需的电压很低（0.2~0.5V）。肖特基二极管的反向恢复时间(trr)非常快，因为其不存在少数载流子的寿命问题，反向恢复电荷非常少二极管，所以其开关频率特别高，可达100GHz。这些特性使得肖特基二极管在高频应用领域占有重要位置。

1.2肖特基二极管的原理

Schottky diode 是用**贵金属作为正极，N型半导体作为负极。**在N型半导体中掺杂了磷、砷等元素，所以N型半导体的多子为自由电子(Electronics)，少子为空穴(Hole)。而贵金属中的自由电子较少，所以电子(Electronics)由N型半导体向金属扩散。因为金属中没有空穴(Hole)的存在，所以当电子不断向金属扩散，N型半导体得不到空穴补充所以带正电，贵金属端由于多了自由电子所以带负电。Schottky diode 就形成了一个从N型半导体指向贵金属端的内电场。如下图所示：

在内电场的作用下，贵金属端的电子漂移至N型半导体。随着漂移运动，内电场又逐渐被削弱，扩散运动增加。最后扩散运动与漂移运动达到平衡，在N型半导体与贵金属之间形成了Schottky barriers(肖特基势垒)。如下图。

施加正向电压：当对肖特基二极管施加正向电压时，中间的空间电荷区减少，加剧扩散运动。如下图。

施加反向电压时：

当对肖特基二极管施加反向电压时，在反向电压与内电场的共同作用下空间电荷区增加，扩散运动受抑。少量电子在外加电压与内电场的共同作用下从贵金属端漂移至N型半导体。N型半导体的电子因为空间电荷区的增大以及外加电场与内电场共同的影响无法穿过空间电荷区到达贵金属端，形成反向截止。

1.4肖特基二极管特性

肖特基二极管(SBD)的主要参数有：IF(IO)正向电流(A)、VRRM反向耐压(V)、IFSM峰值瞬态浪涌电流(A)、IF测试电流(A)、VF正向压降(V)、IR反向漏电流(uA)。肖特基二极管属于低功耗、超高速的半导体器件。

1.肖特基二极管的正向压降比快恢复二极管正向压降低很多，所以自身功耗较小，效率高。

2.由于反向电荷恢复时间极短，所以适宜工作在高频状态下。

3.能耐受高浪涌电流。

4.以前的肖特基管反向耐压一般在200V以下，但现在最新技术可以做到高达1000V的产品，市场应用前景十分广阔。

5.目前市场上常见的肖特基管最高结温分100℃、125℃、150%、175℃几种（结温越高表示产品抗高温特性越好，即工作在此温度以下不会引起失效）。

6.反向漏电流比较大,所以没法做成高压的二极管。