第一章 二极管试题
一、晶体二极管和二极管整流电路
一、填空
1、纯净的半导体称为，它的导电能力很。在纯净的半导体中掺入少量的价元素，可形成P型半导体，又称型半导体，其中多数载流子为，少数载流子为。
2、在本征半导体中掺入价元素，可形成N型半导体，其中多数载流子为，少数载流子为，它的导电能力比本征半导体。
3、如图，这是材料的二极管的
曲线，在正向电压超过 V
后，二极管开始导通，这个电压称为
电压。正常导通后，此管的正向压降约
为 V。当反向电压增大到 V时，
即称为电压。其中
稳压管一般工作在区。
4、二极管的伏安特性指和
_____后，二极管导通。正常导通后，硅管约为 V,锗管约为 V。
5、二极管的重要特性是，具体指：给二极管加电压，二极管导通；给二极管加电压，二极管截止。
6、PN结的单向导电性指，当反向电压增大到时，反向电流会急剧增大，这种现象称。
7、二极管的主要参数有 ________、_________和，二极管的主要特性是。
8、用模拟式万用表欧姆档测二极管的正、反向电阻时，若两次测得的阻值都较小，则表明二极管内部；若两次测得的阻值都较大，则表明二极管内部。两次测的阻值相差越大，则说明二极管的性能越好。
9、整流是指_______________________________________，整流电路分可为：和电路。将交流电转换成较稳定的直流电，一般要经过以下过程：
___________ →____________ →____________ →____________
10、有一直流负载R
L =9Ω，需要直流电压V
L
=45V,现有
2CP21(I
FM =3000mA,V
RM
=100V)和2CP33B(I
FM
=500mA, V
RM
=50V) 两种型号的二极
管,若采用桥式整流电路，应选用型二极管只。
11、稳压二极管的稳压特性指，动态电阻r
Z
越大，说明稳压性能越。
12、滤波器的作用是将整流电路输出的中的成
分滤去，获得比较的直流电,通常接在电路的后面。它一般分为、和三类。
13、有一锗二极管正反向电阻均接近于零，表明该二极管已_______ ，又有一硅二极管正反向电阻均接近于无穷大，表明该二极管已_______ 。
14、如图，V
1、V
2
为理想二极管。
1
状态，V
2
状态。
AB
= V
15、如图，V为理想二极管。
状态，
V
AB
= V
16、图中，V为硅二极管。
与A接通时，
V的状态，V
MN
= V
2)S与B接通时，
的状态，V
MN
= V
二、判断题
1、( )将P型半导体和N型半导体简单的接触并连在一起，就会形成PN 结。
2、（）P型半导体可通过纯净半导体中掺入五价磷元素获得。
3、（）P型半导体带正电，N型半导体带负电。
4、（）硅二极管门坎电压是0.3V，正向压降是0.6V。
5、（）硅的导通电压为0.3V，锗的导通电压为0.7V 。
6、（）二极管在使用中必须防止进入电击穿区而烧坏二极管。
7、（）二极管只要加上了正向电压，就一定能导通。
8、（）二极管正向使用时不能稳压。
9、（）变压器中心抽头式全波整流电路，二极管承受的反向峰值电压为2V2。
10、（）电感滤波器一般常用于负载电流较小的场合。
6V
11、（）电容滤波器实质上是在整流电路负载电阻旁串联一个电容器，常选用于负载电流较小的场合。
12、（）稳压二极管一般工作在反向击穿区。
13、（）稳压管的动态电阻越小，稳压性能越好。
14、（）稳压二极管正向使用时，和普通二极管的特性相同。
15、（）单相桥式整流电路属于单相全波整流电路。
16、（）单相桥式整流电路在输入交流电压的每个半周内都有两只二极管导通。
17、（）单相桥式整流电路输出的直流电压平均值是半波整流电路输出的直流电压平均值的2倍。
19、（）直流稳压电源只能在电网电压变化时使输出电压基本不变，而当负载电流变化时不能起稳压作用。
三、单项选择题
1、（）关于晶体二极管的正确叙述是：
A 普通二极管反向击穿后，很大的反向电流使PN结温度迅速升高而烧坏。
B 普通二极管发生热击穿，不发生电击穿。
C 硅稳压二极管只发生电击穿，不发生热击穿，所以要串接电阻降压。
D 以上说法都不对。
2、（）关于滤波器，正确叙述是：
A 电容滤波器电路的电容量越大，负载越重，输出直流越平滑。
B 电容量越小，负载越重，输出电压越接近脉动电压峰值。
C电感滤波器是利用电感具有反抗电流变化的作用，使负载电流的脉动程度减小，从而使输出电压平滑。
D 电感量越大，产生的自感电动势越大，滤波效果越差。
3、（）如图，电源接通后，正确说法为
A H
1、H
2
、H可能亮。
B H
1、H
2
、H都不亮。
C H
1可能亮，H
2
、H不亮。
D H
1不亮，H
2
、H可能亮。
4、（）如图，V为理想二极管
A V导通，V
AB
=0V。
B V导通，V
AB
=15V。
C V截止，V
AB
=12V。
D V截止，V
AB =3V。
5、（ ）如图，V 为理想二极管
A V 截止，V A
B =12V 。
B V 导通，V AB =6V 。
C V 导通，V AB =18V 。
D V 截止，V AB =0V 。
6、（ ）二极管两端加上正向电压时
A 一定导通
B 超过死区电压才能导通
B 超过0.7伏才能导通 D 超过0.3伏才能导通
7、（ ）在测量二极管反向电阻时，若用两手把管脚捏紧，电阻值将会：
A 变大
B 变小
C 不变化
D 不能确定
四、分析判断题
1、硅稳压二极管，稳定电压如图所示，当V I 足够大时，计算各V O 值。
V O =________________ V O =_______________
O O =_______________
2、如图，V 1、V 2为理想二极管。
V AB = S 合上时，V P =
S 断开时，V P =
1）在本征半导体中加入 A 元素可形成N 型半导体，加入 C 元素可形成P 型半导
6V 3V
B o R V I + -o V I + - o R V I +
- o
体。
A. 五价
B. 四价
C. 三价
（2）PN 结加正向电压时，空间电荷区将 A 。
A. 变窄
B. 基本不变
C. 变宽
（3）设二极管的端电压为v D ，则二极管的电流方程是 c 。
A. D v I e S
B. T D V v I e S
C. )1e (S －T D V v I
（4）当温度升高时，二极管的反向饱和电流将 a 。
A. 增大
B. 不变
C. 减小
（5）稳压管的稳压区是其工作在 c 。
A. 正向导通
B.反向截止
C.反向击穿
（6）稳压二极管稳压时，其工作在(c )，发光二极管发光时，其工作在( a )。
A ．正向导通区
B ．反向截止区
C ．反向击穿区
五、计算分析题
1、桥式整流电路中，若:
1）V 1内部短路，会出现什么现象？
2）V 1虚焊，会出现什么现象？
3）V 1方向接反，会出现什么现象？
4）若四只二极管的极性全部接反，对输出有何影响？
2、电路如图P6.4所示，已知v i ＝5sin ωt (V)，二极管导通电压V D ＝0.7V 。试
画出电路的传输特性及v i 与v O 的波形，并标出幅值。
3、电路如图P 6.3所示，已知v i ＝5sin ωt (v)，试画出v i 与v O 的波形。设二极管正向导
通电压可忽略不计。
的
4、电路如图1所示。u i=10sinwt (V)，分析u o的波形。设二极管是理想
5、电路如下图所示，二极管是导通还是截止，R=10K，试求出AO两点间的电
？（设二极管为理想二极管）
压U
AO
D
O
6、现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为6V和8V，正向导通电压为0.7V。试问：若将它们串联相接，则可得到几种稳压值？各为多少？
肖特基二极管特性详解(经典资料)
肖特基二极管特性详解 我们所熟知的二极管被广泛应用于各种电路中，但我们真正了解二极管的某些特性关系吗?如二极管导通电压和反向漏电流与导通电流、环境温度存在什么样的关系等，让我们来扒扒很多数据手册中很少提起的特性关系和正确合理的选型。下面就随半导体设计制造小编一起来了解一下相关内容吧。 我们都知道在选择二极管时，主要看它的正向导通压降、反向耐压、反向漏电流等。但我们却很少知道其在不同电流、不同反向电压、不同环境温度下的关系是怎样的，在电路设计中知道这些关系对选择合适的二极管显得极为重要，尤其是在功率电路中。接下来我将通过型号为SM360A(肖特基管)的实测数据来与大家分享二极管鲜为人知的特性关系。 1、正向导通压降与导通电流的关系 在二极管两端加正向偏置电压时，其内部电场区域变窄，可以有较大的正向扩散电流通过PN结。只有当正向电压达到某一数值(这一数值称为“门槛电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V)以后，二极管才能真正导通。但二极管的导通压降是恒定不变的吗?它与正向扩散电流又存在什么样的关系?通过下图1的测试电路在常温下对型号为SM360A的二极管进行导通电流与导通压降的关系测试，可得到如图2所示的曲线关系：正向导通压降与导通电流成正比，其浮动压差为0.2V。从轻载导通电流到额定导通电流的压差虽仅为0.2V，但对于功率二极管来说它不仅影响效率也影响二极管的温升，所以在价格条件允许下，尽量选择导通压降小、额定工作电流较实际电流高一倍的二极管。 图1 二极管导通压降测试电路
图2 导通压降与导通电流关系 2、正向导通压降与环境的温度的关系 在我们开发产品的过程中，高低温环境对电子元器件的影响才是产品稳定工作的最大障碍。环境温度对绝大部分电子元器件的影响无疑是巨大的，二极管当然也不例外，在高低温环境下通过对SM360A的实测数据表1与图3的关系曲线可知道：二极管的导通压降与环境温度成反比。在环境温度为-45℃时虽导通压降最大，却不影响二极管的稳定性，但在环境温度为75℃时，外壳温度却已超过了数据手册给出的125℃，则该二极管在75℃时就必须降额使用。这也是为什么开关电源在某一个高温点需要降额使用的因素之一。 表1 导通压降与导通电流测试数据
二极管的基本特性与应用(精)
几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。 二极管的工作原理 晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。 当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。 当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。 当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。 二极管的类型 二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）。根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平 面型二极管。点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面，通以脉冲电流，使触丝一端与晶片牢固 地烧结在一起，形成一个“PN结”。由于是点接触，只允许通过较小的电流（不超过几十毫安），适用于高频小电流电路，如收音机的检波等。 面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流” 电路中。 平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。 二极管的导电特性 二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。 1、正向特性 在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。必须说明，当加在二极管两端的正向电压很小时，二极管仍然不能导通，流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电 压达到某一数值（这一数值称为“门槛电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V）以后，二极管才能直正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变（锗管约为0.3V，硅管约为0.7V），称为二极管的“正向压降”。 2、反向特性 在电子电路中，二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管中几乎没有电流流过，此时二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。二极管处于反向偏置时，仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。当 二极管两端的反向电压增大到某一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失去单方向导电特性，这种状态称为二极管的击穿。 二极管的主要参数 用来表示二极管的性能好坏和适用范围的技术指标，称为二极管的参数。不同类型的二极管有不同的特性参数。对初学者而言，必须了解以下几个主要参数： 1、额定正向工作电流 是指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值。因为电流通过管子时会使管芯发热，温度上升，温度超过容许限度（硅管为140左右，锗管为90左右）时，就会使管芯过热而损坏。所以，二极管使用中不要超过二极管额定正向工作电流值。例如，常用的IN4001－4007型锗二极管的额定正向工作电流为1A。 2、最高反向工作电压 加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去单向导电能力。为了保证使用安全，规定了最高反向工
肖特基二极管常用参数大全分析
肖特基（势垒）二极管（简称SBD）整流二极管的基本原理?FCH10A15型号简称：10A15 ?主要参数：IF(AV)=10A, VRRM=150V ?产品封装：TO-220F ?脚位长度：6-12mm ?可测试参数：耐压VRRM 正向压降(正向直流电压)VF 漏电IR ?型号全名：FCH20A15 ?型号简称：20A15 ?主要参数：20A 150V ?产品封装：TO-220F ?可测试参数：耐压VRRM 正向压降(正向直流电压)VF 漏电IR ?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，能制作开关二极和低压大电流整流二极管。 肖特基整流二极管的主要参数 ?以下是部分常用肖特基二极管型号，以及耐压和整流电流值：
肖特基二极管 肖特基二极管常用参数大全 型号制造商封 装 If/A Vrrm/V 最大Vf/V 1SS294 TOS SC-59 0.1 40 0.60 BAT15-099 INF SOT143 0.11 4 0.32 BAT54A PS SOT23 0.20 30 0.50 10MQ060N IR SMA 0.77 90 0 .65 10MQ100N IR SMA 0.77 100 0.9 6
0.34 SS12 GS DO214 1.00 20 0.50 MBRS130LT3 ON - 1.00 30 0 .39 10BQ040 IR SMB 1.00 40 0 .53 RB060L-40 ROHM PMDS 1.00 40 0.55 RB160L-40 ROHM PMDS 1.00 40 0.55 SS14 GS DO214 1.00 40 0.50 MBRS140T3 ON - 1.00 40 0 .60 10BQ060 IR SMB 1.00 60 0 .57 SS16 GS DO214 1.00 60 0.75 10BQ100 IR SMB 1.00 100 0.7 8 MBRS1100T3 ON - 1.00 100 0.7 5 10MQ040N IR SMA 1.10 40 0 .51 15MQ040N IR SMA 1.70 40 0 .55 PBYR245CT PS SOT223 2.00 45 0.45
二极管基本知识介绍18页
二极管 几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。 一、二极管的工作原理 晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。 外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。 当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。 当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。 二、二极管的类型
二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge 管）和硅二极管（Si管）。根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面，通以脉冲电流，使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起，形成一个“PN结”。由于是点接触，只允许通过较小的电流（不超过几十毫安），适用于高频小电流电路，如收音机的检波等。 面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。 三、二极管的导电特性 二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。 1.正向特性 在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。必须说明，当
肖特基二极管(学)
肖特基二极管 肖特基势垒二极管SBD（SchottkyBarrierDiode，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。 一、肖特基二极管原理 肖特基二极管是贵金属（金、银、铝、铂等）A为正极，以N型半导体B为负极，利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的多属-半导体器件。因为N型半导体中存在着大量的电子，贵金属中仅有极少量的自由电子，所以电子便从浓度高的B中向浓度低的A中扩散。显然，金属A中没有空穴，也就不存在空穴自A向B的扩散运动。随着电子不断从B扩散到A，B表面电子浓度表面逐渐降轻工业部，表面电中性被破坏，于是就形成势垒，其电场方向为 B→A。但在该电场作用之下，A中的电子也会产生从A→B的漂移运动，从而消弱了由于扩散运动而形成的电场。当建立起一定宽度的空间电荷区后，电场引起的电子漂移运动和浓度不同引起的电子扩散运动达到相对的平衡，便形成了肖特基势垒。 典型的肖特基整流管的内部电路结构是以N型半导体为基片，在上面形成用砷作掺杂剂的N-外延层。阳极（阻档层）金属材料是钼。二氧化硅（SiO2）用来消除边缘区域的电场，提高管子的耐压值。N型基片具有很小的通态电阻，其掺杂浓度较H-层要高100%倍。在基片下边形成N+阴极层，其作用是减小阴
极的接触电阻。通过调整结构参数，可在基片与阳极金属之间形成合适的肖特基势垒，当加上正偏压E时，金属A和N型基片B分别接电源的正、负极，此时势垒宽度Wo变窄。加负偏压-E时，势垒宽度就增加。 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。 二、肖特基二极管的结构 肖特基二极管在结构原理上与PN结二极管有很大区别，它的内部是由阳极金属（用钼或铝等材料制成的阻挡层）、二氧化硅（SiO2）电场消除材料、N-外延层（砷材料）、N型硅基片、N+阴极层及阴极金属等构成，如图4-44所示。在N型基片和阳极金属之间形成肖特基势垒。当在肖特基势垒两端加上正向偏压（阳极金属接电源正极，N型基片接电源负极）时，肖特基势垒层变窄，其内阻变小；反之，若在肖特基势垒两端加上反向偏压时，肖特基势垒层则变宽，其内阻变大。
齐纳二极管和肖特基二极管
齐纳二极管和肖特基二极管 肖特基二极管（Schottky）SBD是肖特基势垒二极管（SchottkyBarrierDiode,缩写成SBD）的简称。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毫安。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。 SBD的结构及特点使其适合于在低压、大电流输出场合用作高频整流，在非常高的频率下（如X波段、C波段、S波段和Ku波段）用于检波和混频，在高速逻辑电路中用作箝位。在IC中也常使用SBD，像SBD TTL集成电路早已成为TTL 电路的主流，在高速计算机中被广泛采用。 反向恢复时间 现代脉冲电路中大量使用晶体管或二极管作为开关, 或者使用主要是由它们构成的逻辑集成电路。而作为开关应用的二极管主要是利用了它的通(电阻很小)、断(电阻很大) 特性, 即二极管对正向及反向电流表现出的开关作用。二极管和一般开关的不同在于,“开”与“关”由所加电压的极性决定, 而且“开”态有微小的压降V f,“关”态有微小的电流I 0。当电压由正向变为反向时, 电流并不立刻成为(- I 0) , 而是在一段时间ts 内, 反向电流始终很大, 二极管并不关断。经过ts后, 反向电流才逐渐变小, 再经过tf 时间, 二极管的电流才成为(- I 0) , 如图1 示。ts 称为储存时间, tf 称为下降时间。tr= ts+ tf 称为反向恢复时间, 以上过程称为反向恢复过程。 这实际上是由电荷存储效应引起的, 反向恢复时间就是存储电荷耗尽所需要的时间。该过程使二极管不能在快速连续脉冲下当做开关使用。如果反向脉冲的持续时间比tr 短, 则二极管在正、反向都可导通, 起不到开关作用。因此了解二极管反向恢复时间对正确选取管子和合理设计电路至关重要。 齐纳二极管 齐纳二极管zener diodes(又叫稳压二极管它的电路符号是:此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件.在这临界击穿点上,反向电阻降低到一个很少的数值,在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定,稳压二极管是根据击穿电压来分档的,因为这种特性，稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用.其伏安特性,稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用,通过串联就可获得更多的稳定电压。 齐纳二极管不同于锗二极管的是：如果反向电压，有时简称为“偏压”增加到某个特殊值，对于一个微小偏压的变化，就会使电流产生一个可观的增加。引起这种效应的电压称为“击穿”电压或“齐纳”电压。2DW7型管的击穿电压在5．8－6．5V之间，极大电流是30mA。
《电子技术基础》二极管的基础知识
课题：晶体二极管 教学目标： 知识目标：1、掌握晶体二极管的构成、符号 2、掌握晶体二极管的导电特性 3、分析使用二极管时的主要参数及伏安特性 能力目标：1、培养学生分析、探究问题的能力 2、培养学生灵活运用知识的能力 3、培养学生的动手和实践能力 情感目标：使学生在学习过程中，获得知识的同时进一步激发学生学习的动机和兴趣 教学重点：晶体二极管的构成、符号、导电特性及伏安特性的分析 教学难点：1、伏安特性分析。 2、几个参数的记忆及区分。 教学方法：启发、引导、观察、讨论、讲解、实验结合 课时安排： 2课时 （教学用具：多媒体课件，实验用器材） 教学过程： 新课导入：提出学习目标，复习提问导入新课 1、什么是半导体？常见的的半导体材料有哪几种？ 2、半导体根据内部载流子的不同分为哪几种？ 新课讲授： 一、二极管的结构和符号 （一）结构 在本征半导体上利用特殊工艺分别渗入硼元素和磷元素加工出P型半导体和N型半导体，在P型和N型半导体的结合部位形成一个特殊的结构，即PN结，PN结是构成各种半导体器件的基础。 在P区和N区两侧各接上电极引线，并将其封装在密封的壳体中，即构成半导体二极管，如图。接在P区的引线称为阳极（正极）用a表示，接在N区的引线称为阴极或负极，用k表示。 二极管的核心即是一个PN结。 （二）符号 电子技术中的元件在电路图中都是用符号来表示的，如电阻用什么符号表示？ 二极管的符号如下图： 图中三角箭头代表二极管正向导电时电流的方向。
（三）分类 1、二极管根据所用半导体材料不同分为锗管和硅管。 2、根据内部结构不同可分为点接触型和面接触型。点接触型主要用于高频小电流场合如：检波、混频、小电流整流。面接触型主要用于低频大电流场合如：大电流整流。 知识拓展 认识常见的几种二极管：小功率二极管、大功率二极管、贴片二极管、发光二极管等。 要求：学生课后利用网络查找更多形式的二极管。 二、二极管的导电特性 通过实验来探究学习二极管的导电特性，在做实验之前首先了解一下实验所用的元件 （一）认识元件 认识实验中使用的元件：电池、电阻、开关、二极管、指示灯。 （二）实验一 实验电路如下图：讲解电路构成。 请实验小组说明指示灯情况，说明了什么？ 结论：指示灯亮，说明二极管导通，称为导通状态。 二极管导通时，其阳极电位高于阴极电位，此时的外加电压称为正向电压，二极管处于正向偏置状态，简称“正偏”。 （三）实验二 实验电路如下图：讲解电路构成。 请实验小组说明指示灯情况，说明了什么？ 结论：灯泡不亮，说明二极管不导通，称为截止状态
肖特基二极管
肖特基二极管 二极管分为好多种，它是除了电阻电容外用的比较多的一种器件，它可以分为稳压二极管，发光二极管，整流二极管，检波用二极管，肖特基二极管。其中就有一种低功耗，超高速的二极管就是肖特基二极管。 肖特基二极管，又称肖特基势垒二极管（简称SBD），肖特基二极管是由贵金属金、铝、银、铂等A为正极，以N型半导体B为负极，然后利用二者接触面之间上形成的势垒一种具有整流特性制成的金属半导体器件。肖特基二极管由于N型半导体中存在大量电子，而贵金属中仅有少量自由电子，肖特基二极管中的电子便从浓度高的B向浓度低A中扩散。肖特基二极管金属A中没有空穴，不存在空穴自A 向B扩散运动。随着肖特基二极管中电子不断从B扩散到A，B的表面电子浓度逐渐降低，表面电中性破坏，于是形成势垒。是以金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管，这种器件是由多数载流子导电的，所以其反向饱和电流较少数载流子导电的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。 肖特基二极管的特点： 1、正向压降：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、反向恢复时间短：其反向恢复时间极短（可以小到几纳秒)，因 此适宜工作在高频状态下。
3、耐电流大：能耐受高浪涌电流。 4、反向耐压低：一般的肖特基管反向耐压一般在200V以下，普遍在100V左右，这使得使用局限有限 5、抗高温特性：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）。 肖特基二极管的功能及其应用：肖特基二极管是由金属与半导体接触形成的势垒层为基础制成的二极管，又称为肖特基势垒二极管，属于金属半导体结型二极管。主要特点是正向导通压降小，反向恢复时间短和开关损耗小，是一种低功耗、超高速半导体器件。缺点是耐压比较低、反向漏电流比较大。 肖特基二极管基势垒高度比PN结势垒高度低，正向导通门限电压和正向压降也比PN结二极管低。肖特基二极管是一种多数载流子导电器件，不存在少数载流子寿命和反向恢复等问题。肖特基二极管的反向恢复时间只是肖特基势垒电容的充、放电时间，完全不同于PN 结二极管反向恢复时间。因为反向恢复电荷少，肖特基二极管开关速度极快，开关损耗也极小，特别适合于高频应用。 肖特基二极管的结构及特点使其适合于在低压、大电流输出等场合用作高频整流，在高频率下用于检波和混频，在高速逻辑电路中用作箝位。在IC中也常使用肖特基二极管，在高速计算机中也被广泛采用。除了普通PN结二极管的特性参数之外，肖特基二极管用于检波和混频的电气参数还包括中频阻抗，指的就是其施加额定本振功
半导体二极管基础知识测试题
2020秋季电子技术基础第一次月考 半导体二极管基础知识测试题 （满分100分，时间：1.5小时） 一、填空题（每题2分，第19题1分，共37分） 1、根据导电能力来衡量,自然界的物质可以分为 、 和 。 2、导电性能介于导体和绝缘体之间的物质是 。 3、半导体具有 特性、 特性和 特性。 4、二极管P 区的引出端叫 极或 极, N 区的引出端叫 极或 极。 5、按二极管所用的材料不同可分为 和 两类;二极管按用途分,有 二极管、 二极管、 二极管、 二极管、 二极管、 二极管和 二极管等。 6、二极管的正向接法是 接电源的正极, 接电源的负极;反向接法则相反。 7、硅二极管导通时的正向管压降约为 V,锗二极管导通时的管压降约为 V 。 8、二极管最主要的特性是 ，它是指:PN 结正偏时呈 状态,正向电阻 很(小,大),正向电流很 (小,大); PN 结反偏时呈 状态,反向电阻很 (小,大),反向电流很 (小,大)。 9、二极管是用一个PN 结制成的半导体器件,它的最基本的性质是 硅 管的死区电压和正向压降比锗管的 ,而反向饱和电流比锗管的 得 多。 10、硅二极管的死区电压约为 V 。 11、使用二极管时,应考虑的主要参数是 、 。 12、电路中流过二极管的正向电流过大,二极管将会 ；如果加在二极管两端的反向电压过高，二极管将会 。 13、2CW 是 材料的 二极管; 2AP 是 材料的 二极管; 2DZ 是 材料的 二极管; 2AK 是 材料的 二极管。 14、有一锗二极管正反向电阻均接近于零,表明该二极管已 ;有一硅二极管正、反向电阻均接近于无穷大,表明二极管已 。
防护电路设计(SMBJ、肖特基二极管)
防护电路设计 1.防护电路中的元器件 1.1过压防护器件 1.1.1钳位型过压防护器件 ①压敏电阻 MOV电路符号 压敏电阻英文varistor或MOV，它以氧化锌为基料，加入多种添加剂，经过混料造粒， 压制成坯体，高温烧结，两面印烧银电极，焊接引出端，最后包封等工序而制成。 优点是价格便宜，通流量大，响应速度快，缺点是寄生电容大，不适合用在高频电路中。 压敏电阻器广泛应用于家用电器及其它电子产品中，起过电压保护、防雷、抑制浪涌电 流、吸收尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、消噪、保护半导体元器件等作用。 压敏电压的选择：交流电路其最小值一般选择被保护设备电压2-3倍，直流电路选取为 工作电压的1.8-2倍。 由于压敏制作时可能存在微小缺陷，或者当承受不同电流冲击，造成管芯的压敏电阻体 分布不均，一些部位电阻会降低，导致漏电流增加，最终导致薄弱点微融化，最终导致 老化。所以一般串接热熔点来避免。 压敏可串并联使用。 ②TVS TVS电路符号 TVS是一种限压型的过压保护器，它将过高的电压钳制至一个安全范围，藉以保护后 面的电路，有着比其它保护元件更快的反应时间，这使TVS可用在防护lighting、 switching、ESD等快速破坏性瞬态电压。 特点：可分为单双向，响应时间快、漏电流低、击穿电压误差小、箝位电压较易控制、 并且经过多次瞬变电压后，性能不下降，可靠性高，体积小、易于安装。缺点是能承受 的浪涌电流较小，且功率大的寄生电容也大，低电容的功率较小。适用于细保护或者二 级保护。
选型注意，单双向，电压，功率，电容都要考虑到。 单向TVS伏安特性双向TVS伏安特性 1.1.2开关型过压防护器具 ①气体放电管 GDT电路符号 气体放电管是一种陶瓷或玻璃封装的、内充低压惰性气体的短路型保护器件，一般分两电极和三电极两种结构。其基本的工作原理是气体放电。当极间的电场强度超过气体的击穿强度时，就引起间隙放电，从而限制了极间的电压，使与气体放电管并联的其它器件得到保护。可分为二极和三极两种。 陶瓷气体放电管具有通流量大（KA级），漏电流小，寄生电容小等优点，缺点是其响应速度慢（μs级），动作电压精度低，有续流现象。适用于粗保护或者初级保护。 选型方法：min（UDC）≥1.25*1.15Up 1.25是安全余量，1.15是电源波动系数。 特性曲线
极管入门知识：二极管结构和工作原理
在自然界中，根据材料的导电能力，我们可以将他们划分导体、绝缘体和半导体。常见的导体如铜和铝、常见的绝缘体如橡胶、塑料等。什么是半导体呢半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，常见的半导体材料有硅（Si）和锗（Ge）。到此，请记住两种半导体材料：硅、锗。因为以后你会听说硅管、锗管。意思很明显，说明这种二极管或三极管是用硅或锗作为基材的。 半导体硅原子结构图 半导体有几个特性有必要了解一下：热敏性、光敏性和掺杂性； 半导体的热敏性：半导体的导电能力受温度影响较大，当温度升高时，半导体的导电能力大大增强，被称为半导体的热敏性。利用半导体的热敏性可制成热敏元件，在汽车上应用的热敏元件有温度传感器，如水温传感器、进气温度传感器等。 半导体硅的空穴和自由电子示意图 半导体的光敏性：半导体的导体的导电能力随光照的不同而不同。当光照增强时，导电能力增强，称为半导体光敏性。利用光敏性可制成光敏元件。在汽车上应用的光敏元件有汽车自动空调上应用的光照传感器。 半导体的掺杂性：当在导体中掺入少量杂质，半导体的导电性能增加。 什么是本征半导体、P型半导体和N型半导体，有哪些区别 本征半导体：纯净的半导体称为本征半导体。 P型半导体：在本征半导体硅或锗中掺入微量的三价元素硼（B）或镓，就形成P型半导体。 P型半导体示意图－空穴是多数载流子 N型半导体：在本征半导体硅或锗中掺入微量的五价元素磷（P）就形成N型半导体。 N型半导体中自由电子是多数载流子
PN结和二极管 在半导体硅或锗中一部分区域掺入微量的三价元素硼使之成为P型，另一部分区域掺入微量的五价元素磷使之成为N型半导体。在P型和N型半导体的交界处就形成一个PN 结。一个PN结就是一个二极管，P区的引线称为阳极，N区的引线称为阴极。 二极管结构图：P区引线成为阳极、N区引线成为阴极 二极管的单向导电性能 二极管具前单向导电性能， （1）正向导通：当PN结加上正向电压，即P区接蓄电池正级，N区接蓄电池负极时，PN结处于导通状态，如图所示，试灯有电流通过，点亮。 二极管正向导通示意图 注意二极管正向导通时存在着电压降，什么意思呢如果蓄电池电压是12V，则试灯上的电压一定小于12V，大约是吧，哪在那里呢在二极管上，这就是二极管的电压降。二极管的电压降取决于二极管采用的是锗管还是硅管：锗管的电压降是左右；而硅管的电压降是左右。如果蓄电池电压低于二极管正常导通的电压降，则二极管将不能导通。这个原理的重要性在二极管你可能体会不到，但是到了三极管就显的非常重要了。 （2）反向截止：当PN结加上反正电压，即P区接蓄电池负极，N区接蓄电池正极时，PN结处于截止状态，如图所示，试灯没有电流通过，不能点亮。 二极管反向截止示意图 二极管接反向电压时，存在着一个耐压的问题：如果加在二极管的反向电压过高，二极管受不了，就会击穿，此时二极管不在处于截止状态，而是处于导通状态。如果我们设定一个击穿电压，当达到反向击穿电压时，二极管会击穿导通。如果现在电压又小于了
肖特基二极管与快恢复二极管区别
肖特基二极管和快恢复二极管又什么区别 （他们恢复时间都是很快的）： 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）(此处为什么不提是什么材料？)，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(Schottky Barrier Diode），具有正向压降低（0.4--0.5V）（用这个方法可以判断出该器件）、反向恢复时间很短（10-40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~！电气特性当然都是二极管阿~！ 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. 肖特基二极管：反向耐压值较低40V-50V，通态压降0.3-0.6V，小于10nS的反向恢复时间。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. 想问一下，为何会有反向恢复时间
肖特基二极管讲解
肖特基二极管简介 肖特基二极管（SBD）是肖特基势垒二极管（SchottkyBarrierDiode，缩写成SBD）的简称，是以其发明人肖特基博士（Schottky）命名的半导体器件。肖特基二极管是低功耗、大电流、超高速半导体器件，它不是利用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。 Schottky diode (SBD) is the Schottky barrier diode , is the inventor of the Schottky named semiconductor device. Schottky barrier diode is a low power, high current, super high speed semiconductor devices, instead of using P type semiconductor and the n-type semiconductor contact formation PN junction theory to make, but the use of metal semiconductor contact formation of metal semiconductor junction with the principle of making the. Therefore, SBD is also known as a metal semiconductor (contact) diode or a surface barrier diode, which is a hot carrier diode. 肖特基二极管是半导体器件，以其发明人博士（1886年7月23日—1976年3月4日）命名的，SBD是肖特基势垒二极管（SchottkyBarrierDiode，缩写成SBD）的简称。 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。
肖特基二极管电路特性
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我们所熟知的二极管被广泛应用于各种电路中，但我们真正了解二极管的某些特性关系吗?如二极管导通电压和反向漏电流与导通电流、环境温度存在什么样的关系等，让我们来扒扒很多数据手册中很少提起的特性关系和正确合理的选型。下面就随半导体设计制造小编一起来了解一下相关内容吧。 我们都知道在选择二极管时，主要看它的正向导通压降、反向耐压、反向漏电流等。但我们却很少知道其在不同电流、不同反向电压、不同环境温度下的关系是怎样的，在电路设计中知道这些关系对选择合适的二极管显得极为重要，尤其是在功率电路中。接下来我将通过型号为SM360A(肖特基管)的实测数据来与大家分享二极管鲜为人知的特性关系。 1、正向导通压降与导通电流的关系 在二极管两端加正向偏置电压时，其内部电场区域变窄，可以有较大的正向扩散电流通过PN结。只有当正向电压达到某一数值(这一数值称为“门槛电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V)以后，二极管才能真正导通。但二极管的导通压降是恒定不变的吗?它与正向扩散电流又存在什么样的关系?通过下图1的测试电路在常温下对型号为SM360A的二极管进行导通电流与导通压降的关系测试，可得到如图2所示的曲线关系：正向导通压降与导通电流成正比，其浮动压差为0.2V。从轻载导通电流到额定导通电流的压差虽仅为0.2V，但对
于功率二极管来说它不仅影响效率也影响二极管的温升，所以在价格条件允许下，尽量选择导通压降小、额定工作电流较实际电流高一倍的二极管。 图1 二极管导通压降测试电路 2、正向导通压降与环境的温度的关系 在我们开发产品的过程中，高低温环境对电子元器件的影响才是产品稳定工作的最大障碍。环境温度对绝大部分电子元器件的影响无疑是巨大的，二极管当然也不例外，在高低温环境下通过对SM360A 的实测数据表1与图3的关系曲线可知道：二极管的导通压降与环境温度成反比。在环境温度为-45℃时虽导通压降最大，却不影响二极管的稳定性，但在环境温度为75℃时，外壳温度却已超过了数据手册给出的125℃，则该二极管在75℃时就必须降额使用。这也是为什么开关电源在某一个高温点需要降额使用的因素之一。 表1 导通压降与导通电流测试数据
二极管基本知识
二极管基本知识 1. 基本概念 二极管由管芯、管壳和两个电极构成。管芯就是一个PN结，在PN结的两端各引出一个引线，并用塑料、玻璃或金属材料作为封装外壳，就构成了晶体二极管，如下图所示。P区的引出的电极称为正极或阳极，N区的引出的电极称为负极或阴极。 1.1 二极管的伏安特性 二极管的伏安特性是指加在二极管两端电压和流过二极管的电流之间的关系，用于定性描述这两者关系的曲线称为伏安特性曲线。通过晶体管图示仪观察到硅二极管的伏安特性如下图所示。 1.2 正向特性 1)外加正向电压较小时，二极管呈现的电阻较大，正向电流几乎为零，曲线OA段称为不导通区或死区。一般硅管的死区电压约为0.5伏, 锗的死区电压约为0.2伏，该电压值又称门坎电压或阈值电压。 2)当外加正向电压超过死区电压时，PN结内电场几乎被抵消，二极管呈现的电阻很小，正向电流开始增加，进入正向导通区，但此时电压与电流不成比例如AB段。随外加电压的增加正向电流迅速增加，如BC段特性曲线陡直，伏安关系近似线性，处于充分导通状态。 3)二极管导通后两端的正向电压称为正向压降(或管压降)，且几乎恒定。硅管的管压降约为0.7V，锗管的管压降约为0.3V。
1.3 反向特性 1)二极管承受反向电压时，加强了PN结的内电场，二极管呈现很大电阻，此时仅有很小的反向电流。如曲线OD段称为反向截止区，此时电流称为反向饱和电流。实际应用中，反向电流越小说明二极管的反向电阻越大，反向截止性能越好。一般硅二极管的反向饱和电流在几十微安以下，锗二极管则达几百微安，大功率二极管稍大些。 2)当反向电压增大到一定数值时(图中D点)，反向电流急剧加大，进入反向击穿区，D点对应的电压称为反向击穿电压。二极管被击穿后电流过大将使管子损坏，因此除稳压管外，二极管的反向电压不能超过击穿电压。 2. 整流电路 2.1 单向半波整流电路 二极管就像一个自动开关，u2为正半周时，自动把电源与负载接通，u2为负半周时，自动将电源与负载切断。因此，由下图可见，负载上得到方向不变、大小变化的脉动直流电压uo如下图所示。由于该电路只在u2的正半周有输出，所以称为半波整流电路。如果将整流二极管的极性对调，可获得负极性的直流脉动电压。 2.2 全波整流电路 整流原理： 设变压器二次侧的电压为：
肖特基二极管应用选择
肖特基（SCHOTTKY）系列二极管 本文主要介绍济南半导体所研制生产的肖特基二极管系列产品。介绍军品级、工业品级肖特基二极管的种类、性能特点、正反向电参数。对产品的正向直流参数、反向温度特性及正向、反向抗烧毁能力等进行了质量分析，并与国外公司制造的同类产品进行了比较。最后，着重介绍了2DK030高可靠肖特基二极管的性能特点用途，1N60超高速肖特基二极管的性能特点用途，以及功率肖特基二极管在开关电源方面的应用。 本文主要包括下面六个部分： 一．肖特基二极管简介 二．我所肖特基二极管生产状况 三．我所肖特基二极管种类 四．我所肖特基二极管的特点及性能质量分析 五．介绍我所生产的两种肖特基二极管 (1)2DK030高可靠肖特基二极管 (2)1N60超高速肖特基二极管 六．功率肖特基二极管在开关电源方面的应用 下面只对部分常用的参数加以说明 (1) V F正向压降Forward Voltage Drop (2) V FM最大正向压降Maximum Forward Voltage Drop (3) V BR反向击穿电压Breakdown Voltage (4) V RMS能承受的反向有效值电压RMS Input Voltage (5) V RWM 反向峰值工作电压Working Peak Reverse Voltage (6) V DC最大直流截止电压Maximum DC Blocking Voltage (7) T rr反向恢复时间Reverse Recovery Time (8) I F(AV)正向电流Forward Current (9) I FSM最大正向浪涌电流Maximum Forward Surge Current (10) I R反向电流Reverse Current (11) T A环境温度或自由空气温度Ambient Temperature (12) T J工作结温Operating Junction Temperature (13) T STG储存温度Storage Temperature Range (16) T C管子壳温Case Temperature 一．肖特基二极管简介：
肖特基二极管简介
肖特基二极管 简介 肖特基二极管是以其发明人肖特基博士（Schottky）命名的，SBD是肖特基势垒二极管（SchottkyBarrierDiode,缩写成SBD）的简称。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。 是近年来问世的低功耗、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毫安。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。 原理 肖特基二极管是贵金属（金、银、铝、铂等）A为正极，以N型半导体B为负极，利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的金属-半导体器件。因为N 型半导体中存在着大量的电子，贵金属中仅有极少量的自由电子，所以电子便从浓度
高的B中向浓度低的A中扩散。显然，金属A中没有空穴，也就不存在空穴自A向B的扩散运动。随着电子不断从B扩散到A，B表面电子浓度逐渐降低，表面电中性被破坏，于是就形成势垒，其电场方向为B→A。但在该电场作用之下，A中的电子也会产生从A→B的漂移运动，从而消弱了由于扩散运动而形成的电场。当建立起一定宽度的空间电荷区后，电场引起的电子漂移运动和浓度不同引起的电子扩散运动达到相对的平衡，便形成了肖特基势垒。 典型的肖特基整流管的内部电路结构是以N型半导体为基片，在上面形成用砷作掺杂剂的N-外延层。阳极使用钼或铝等材料制成阻档层。用二氧化硅（SiO2）来消除边缘区域的电场，提高管子的耐压值。N型基片具有很小的通态电阻，其掺杂浓度较H-层要高100%倍。在基片下边形成N+阴极层，其作用是减小阴极的接触电阻。通过调整结构参数，N型基片和阳极金属之间便形成肖特基势垒，如图所示。当在肖特基势垒两端加上正向偏压（阳极金属接电源正极，N型基片接电源负极）时，肖特基势垒层变窄，其内阻变小；反之，若在肖特基势垒两端加上反向偏压时，肖特基势垒层则变宽，其内阻变大。 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。 优点 SBD具有开关频率高和正向压降低等优点，但其反向击穿电压比较低，大多不高于60V，最高仅约100V，以致于限制了其应用范围。像在开关电源（SMPS）和功率因数校正（PFC）电路中功率开关器件的续流二极管、变压器次级用100V以上的高频整流二极管、RCD缓冲器电路中用600V～1.2kV的高速二极管以及PFC升压用600V二极管等，只有使用快速恢复外延二极管（FRED）和超快速恢复二极管（UFRD）。目前UFRD的反向恢复时间Trr也在20ns以上，根本不能满足像空间站等领域用1MHz～3MHz的SMPS需要。即使是硬开关为100kHz的SMPS，由于UFRD的导通损耗和开关损耗均较大，壳温很高，需用较大的散热器，从而使SMPS 体积和重量增加，不符合小型化和轻薄化的发展趋势。因此，发展100V以上的高压SBD，一直是人们研究的课题和关注的热点。近几年，SBD已取得了突破性的进展，150V和200V的高压SBD已经上市，使用新型材料制作的超过1kV的SBD也研制成功，从而为其应用注入了新的生机与活力。 结构 新型高压SBD的结构和材料与传统SBD是有区别的。传统SBD是通过金属与半导体接触而构成。金属材料可选用铝、金、钼、镍和钛等，半导体通常为硅（Si）或砷化镓（GaAs）。由于电子比空穴迁移率大，为获得良好的频率特性，故选用N 型半导体材料作为基片。为了减小SBD的结电容，提高反向击穿电压，同时又不使串联电阻过大，通常是在N＋衬底上外延一高阻N－薄层。其结构示图如图1（a），图形符号和等效电路分别如图1（b）和图1（c）所示。在图1（c）中，CP是管壳