区别肖特基二极管、快恢复二极管和超快恢复二极管

肖特基二极管利用了肖特基，来对金属或半导体接触面上的反向电压来进行阻挡，从而让电流进行单向的传导。与传统的二极管不同，肖特基与PN结的结构相比，存在很大的差异。快速恢复二极管，顾名思义是一种能够快速恢复反向时间的半导体二极管，本文将从结构、性能特点等方面，对肖特基二极管和快恢复二极管的区别进行介绍。肖特基二极管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。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)肖特基二极管可以用来制作太阳能电池或发光二极管。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(Qrr→0)，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。快速恢复二极管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，具有正向压降低(0.4—1.0V)、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。 肖特基二极管和快恢复二极管通常用于开关电源。其区别是：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。 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。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。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。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(几百安～几千安)的管子则采用螺栓型或平板型封装形式。检测方法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R×1档，读出正向电阻为6.4L，n=19.5L格。反向电阻则为无穷大。进一步求得VF=0.03V/×19.5=0.585V。证明管子是好的。 注意事项：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;若对管中有一只管子损坏，则可作为单管使用;测正向导通压降时，必须使用R×1档。若用R×1k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R×1k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200-500ns;　　超快速二极管的恢复时间是30-100ns;　　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。特 别 推 荐

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