簡介:
本文分析常規(guī)二極管與肖特基二極管之間的差異,導(dǎo)通原理,反向截止原理。
專業(yè)術(shù)語:??
Positive?electricity? ?正電荷
Negative electricity?負(fù)電荷
普通的二極管,在正向電壓突然產(chǎn)生翻轉(zhuǎn),變成反向電壓時,由于電流需要對抗原先器件中電子分布,需要大概2us的時間,對于高頻電路,二極管作用就會失效。
肖特基二極管和普通二極管之間的差別
響應(yīng)時間大大縮減,時間可以到10ns,1us=1000ns,時間跟普通二極管進(jìn)行對比,縮減了100 000 倍
常規(guī)二極管跟肖特基二極管響應(yīng)對比
硅外界是4個電子,磷元素外界是5個電子,8個電子在外界的刺激下,行程穩(wěn)定體,還有一個電子,就會在外界進(jìn)行電流做功,產(chǎn)生吸引電流的效果
這種方法摻雜出來的叫做N型半導(dǎo)體,N(Negative electricity)負(fù)電
向硅元素外界注入硼元素,硼周圍是3個電子,跟硅元素?fù)诫s之后,會形成一個空的 空穴,空穴帶正電,就會吸引外界的電子,產(chǎn)生電流的推動效果
positive electricity 正電 ?對應(yīng)正電
摻雜的磷原子,失去電子之后,對外為帶正電,N區(qū)跟P區(qū)交接點(diǎn),就會產(chǎn)生正離子區(qū)
硼失去電子之后帶正電,
最終形成的PN結(jié)
中間產(chǎn)生的電場,會阻值PN結(jié)持續(xù)進(jìn)行擴(kuò)散
PN結(jié)上加上同向電壓,由于外電場的效果,會對抗PN結(jié)之間的內(nèi)電場
外電場,抵消內(nèi)電場產(chǎn)生的作用力,P區(qū)到N區(qū)的電荷轉(zhuǎn)移會重新開啟
PN結(jié)上加上反向電壓
內(nèi)電場會被加強(qiáng),對應(yīng)二極管會截止,PN結(jié)中間也叫做耗盡層,對PN結(jié)兩邊的電荷進(jìn)行平衡配置
空間電荷區(qū)電流,在外界輸入電壓進(jìn)行取反,會產(chǎn)生動態(tài)的平衡,平衡需要的時間,就是二極管的反向恢復(fù)時間,產(chǎn)生電流總共為兩部分,還有擴(kuò)散電流,外部電源會對PN結(jié)中電子進(jìn)行吸引,導(dǎo)致電子朝向PN結(jié)N端進(jìn)行移動,交接處對應(yīng)
外電場力,會吸引電子向N區(qū)進(jìn)行漂移,也會行程短暫的反向電流
肖特基二極管工作原理
外部加上電壓之后,電子會進(jìn)行漂移,從N型到金屬,經(jīng)過電源,轉(zhuǎn)移到N
當(dāng)外部加上反向電壓,空間電荷區(qū)會阻值電子行成擴(kuò)散
兩種二極管外加電源充放電對比
普通二極管,在PN結(jié)中間形成了勢壘電容
擴(kuò)散電子也會形成勢壘電容
反向電流截止時間,受限于這兩個電容存儲的電能
肖特基二極管的工作原理
空間電荷只有一種離子,沒有常規(guī)二極管PN結(jié)勢壘大
肖特基二極管內(nèi)部都是電子,不存在像常規(guī)二極管中擴(kuò)散電容,肖特基二極管需要截止,只需要吧勢壘中電荷消耗完,即可
反向耐壓:
肖特基二極管勢壘更薄,對應(yīng)反向耐壓較低
一般反向耐壓為100v
肖特基二極管勢壘薄,對應(yīng)漏電流會比普通二極管大,加上反向電壓,就會持續(xù)存在漏電流
總結(jié):選擇二極管,需要平衡反向截止電壓,以及二極管上反向電流對電路造成的影響