《肖特基二极管和快恢复二极管有什么区别》由会员分享，可在线阅读，更多相关《肖特基二极管和快恢复二极管有什么区别（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、肖特基二极管和快恢复二极管有什么区别 肖特基二极管的基本原理是：在金属（例如铅）和半导体（N 型硅片）的接触面上，用已形成的肖特基来阻挡反向电压。 肖特基与PN结的整流作用原理有根本性的差异。 其耐压程度只有40V左右。其特长是：开关速度非常快：反向恢复时间特别地短。因此，能制作开关二极管和低压大电流整流二极管。 肖特基二极管(Schottky Barrier Diode) 它是具有肖特基特性的“金属半导体结”的二极管。其正向起始电压较低。其金属层除钨材料外，还可以采用金、钼、镍、钛等材料。其半导体材料采用硅或砷化镓，多为型半导体。这种器件是由多数载流子导电的，所以，其反向饱和电流较以少数载流
2、子导电的 PN 结大得多。由于肖特基二极管中少数载流子的存贮效应甚微，所以其频率响仅为 RC 时间常数限制，因而，它是高频和快速开关的理想器件。其工作频率可达 100GHz。并且，MIS（金属绝缘体半导体）肖特基二极管可以用来制作太阳能电池或发光二极管。 肖特基二极管(Schottky Diodes)： 肖特基二极管利用金属与半导体接触所形成的势垒对电流进行控制。它的主要特点是具有较低的正向压降（0.3V 至 0.6V） ；另外它是多子参与导电，这就比少子器件有更快的反应速度。肖特基二极管常用在门电路中作为三极管集电极的箝位二极管，以防止三极管因进入饱和状态而降低开关速度。 肖特基势垒二极管
3、SBD（Schottky Barrier Diode，简称肖特基二极管）是近年来间世的低功耗、 大电流、 超高速半导体器件。 其反向恢复时间极短 （可以小到几纳秒） ， 正向导通压降仅 0.4V左右，而整流电流却可达到几千安培。这些优良特性是快恢复二极管所无法比拟的。中、小功率肖特基整流二极管大多采用封装形式。 1结构原理 综上所述，肖特基整流管的结构原理与 PN 结整流管有很大的区别通常将 PN 结整流管称作结整流管，而把金属-半导管整流管叫作肖特基整流管，近年来，采用硅平面工艺制造的铝硅肖特基二极管也已问世，这不仅可节省贵金属，大幅度降低成本，还改善了参数的一致性。 肖特基整流管仅用一种载
4、流子（电子）输送电荷，在势垒外侧无过剩少数载流子的积累，因此， 不存在电荷储存问题 （Qrr0） ， 使开关特性获得时显改善。 其反向恢复时间已能缩短到 10ns以内。但它的反向耐压值较低，一般不超过去时 100V。因此适宜在低压、大电流情况下工作。利用其低压降这特点，能提高低压、大电流整流（或续流）电路的效率 。 快恢复二极管是指反向恢复时间很短的二极管（5us 以下） ，工艺上多采用掺金措施，结构上有采用 PN 结型结构，有的采用改进的 PIN 结构。其正向压降高于普通二极管（1-2V） ，反向耐压多在 1200V 以下。从性能上可分为快恢复和超快恢复两个等级。前者反向恢复时间为数百纳秒或
5、更长，后者则在 100 纳秒以下。 肖特基二极管是以金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管，简称肖特基二极管(Schottky Barrier Diode)，具有正向压降低（0.41.0V） 、反向恢复时间很短（0-10 纳秒） ，而且反向漏电流较大，耐压低，一般低于 150V，多用于低电压场合。 这两种管子通常用于开关电源。 肖特基二极管和快恢复二极管区别：前者的恢复时间比后者小一百倍左右，前者的反向恢复时间大约为几纳秒！ 前者的优点还有低功耗，大电流，超高速！电特性当然都是二极管！ 快恢复二极管在制造工艺上采用掺金,单纯的扩散等工艺,可获得较高的开关速度,同时也能得到较高的耐压.目前快恢
6、复二极管主要应用在逆变电源中做整流元件. 肖特基二极管：反向耐压值较低(一般小于 150V)，通态压降 0.3-0.6V，小于 10nS 的反向恢复时间。 它是有肖特基特性的“金属半导体结”的二极管。 其正向起始电压较低。 其金属层除材料外，还可以采用金、钼、镍、钛等材料。其半导体材料采用硅或砷化镓，多为 N 型半导体。这种器件是由多数载流子导电的，所以，其反向饱和电流较以少数载流子导电的 PN 结大得多。由于肖特基二极管中少数载流子的存贮效应甚微，所以其频率响仅为 RC 时间常数限制，因而，它是高频和快速开关的理想器件。其工作频率可达 100GHz。并且，MIS（金属绝缘体半导体）肖特基二极
7、管可以用来制作太阳能电池或发光二极管。 快恢复二极管：有 0.8-1.1V 的正向导通压降，35-85nS 的反向恢复时间，在导通和截止之间迅速转换，提高了器件的使用频率并改善了波形。快恢复二极管在制造工艺上采用掺金,单纯的扩散等工艺,可获得较高的开关速度,同时也能得到较高的耐压.目前快恢复二极管主要应用在逆变电源中做整流元件. 快恢复二极管 FRD（Fast Recovery Diode）是近年来问世的新型半导体器件，具有开关特性好，反向恢复时间短、正向电流大、体积小、安装简便等优点。超快恢复二极管 SRD（Superfast Recovery Diode） ，则是在快恢复二极管基础上发展而
8、成的，其反向恢复时间 trr 值已接近于肖特基二极管的指标。它们可广泛用于开关电源、脉宽调制器（PWM） 、不间断电源（UPS） 、交流电动机变频调速（VVVF） 、高频加热等装置中，作高频、大电流的续流二极管或整流管，是极有发展前途的电力、电子半导体器件。 1性能特点 1)反向恢复时间 什么是反向恢复时间？当外加二极管的电压瞬间从正向转到反向时,流经器件的电流并不能相应地瞬间从正向电流转换为反向电流.此时,正向注入的少数载流子(空穴)被空间电荷区的强电场抽取,由于这些空穴的密度高于基区平衡空穴密度,因而在反向偏置瞬间将产生一个远大于反向漏电流的反向电流,即反向恢复电流 IRM.与此同时,符合
9、过程的强化也在加速这些额外载流子密度的下降,直到基区中积累的额外载流子的完全消失,反向电流才下降并稳定到反向漏电流.整个过程所经历的时间为反向恢复时间. 反向恢复时间 trr 的定义是：电流通过零点由正向转换到规定低值的时间间隔。它是衡量高频续流及整流器件性能的重要技术指标。反向恢复电流的波形如图 1 所示。IF 为正向电流，IRM 为最大反向恢复电流。 Irr 为反向恢复电流，通常规定 Irr=0.1IRM。当 tt0 时，正向电流 I=IF。当 tt0 时，由于整流器件上的正向电压突然变成反向电压，因此正向电流迅速降低，在 t=t1 时刻，I=0。然后整流器件上流过反向电流 IR，并且 I
10、R 逐渐增大；在 t=t2 时刻达到最大反向恢复电流 IRM 值。此后受正向电压的作用，反向电流逐渐减小，并在 t=t3 时刻达到规定值 Irr。从 t2 到 t3 的反向恢复过程与电容器放电过程有相似之处。 2）快恢复、超快恢复二极管的结构特点 快恢复二极管的内部结构与普通二极管不同，它是在 P 型、N 型硅材料中间增加了基区 I，构成P-I-N 硅片。 由于基区很薄， 反向恢复电荷很小， 不仅大大减小了 trr 值， 还降低了瞬态正向压降，使管子能承受很高的反向工作电压。 快恢复二极管的反向恢复时间一般为几百纳秒， 正向压降约为 0.6V，正向电流是几安培至几千安培，反向峰值电压可达几百到
11、几千伏。超快恢复二极管的反向恢复电荷进一步减小，使其 trr 可低至几十纳秒。 20A 以下的快恢复及超快恢复二极管大多采用 TO-220 封装形式。从内部结构看，可分成单管、对管（亦称双管）两种。对管内部包含两只快恢复二极管，根据两只二极管接法的不同，又有共阴对管、共阳对管之分。图 2(a)是 C 20-04 型快恢复二极管（单管）的外形及内部结构。(b)图和(c)图分别是 C92-02 型（共阴对管） 、MUR1680A 型（共阳对管）超快恢复二极管的外形与构造。它们均采用 TO-220 塑料封装，主要技术指标见表 1。 几十安的快恢复二极管一般采用 TO-3P 金属壳封装。更大容量（几百
12、安几千安）的管子则采用螺栓型或平板型封装形式。 2检测方法 1）测量反向恢复时间 测量电路如图 3。由直流电流源供规定的 IF，脉冲发生器经过隔直电容器 C 加脉冲信号，利用电子示波器观察到的 trr 值，即是从 I=0 的时刻到 IR=Irr 时刻所经历的时间。 设器件内部的反向恢电荷为 Qrr，有关系式 trr2Qrr/IRM 由式(5.3.1)可知，当 IRM 为一定时，反向恢复电荷愈小，反向恢复时间就愈短。 2）常规检测方法 在业余条件下，利用万用表能检测快恢复、超快恢复二极管的单向导电性，以及内部有无开路、短路故障，并能测出正向导通压降。若配以兆欧表，还能测量反向击穿电压。 实例：测
13、量一只超快恢复二极管，其主要参数为：trr=35ns，IF=5A，IFSM=50A，VRM=700V。将万用表拨至 R1 档，读出正向电阻为 6.4，n=19.5 格；反向电阻则为无穷大。 进一步求得 VF=0.03V/格19.5=0.585V。证明管子是好的。 注意事项： 1）有些单管，共三个引脚，中间的为空脚，一般在出厂时剪掉，但也有不剪的。 2）若对管中有一只管子损坏，则可作为单管使用。 3）测正向导通压降时，必须使用 R1 档。若用 R1k 档，因测试电流太小，远低于管子的正常工作电流，故测出的 VF 值将明显偏低。在上面例子中，如果选择 R1k 档测量，正向电阻就等于 2.2k，此时 n=9 格。由此计算出的 VF 值仅 0.27V，远低于正常值(0.6V)。 快恢复二极管的恢复时间是 200500ns 超快速二极管的恢复时间是 30100ns 肖特基二极管的恢复时间是 10ns 左右 而且他们的正向导通电压也有所不同，肖特基快恢复高效率 MBRX1100 Vf=0.85V 4007 Vf=1.1V 1N4937 Vf=1.2V UF1007 Vf=1.7V
