肖特基二極管技術(shù)在高速計算機電路中得到了廣泛的應用，其中快速開關時間相當于高速能力，而低正向壓降相當于傳導時的低功耗。

工作在100kHz的開關穩(wěn)壓電源不能使用傳統(tǒng)的硅二極管作為整流器，因為它們的開關速度很慢當施加到二極管的信號從正向偏壓變?yōu)榉聪蚱珘簳r，導通會持續(xù)很短的時間，同時載流子被掃出耗盡區(qū)僅在此反向恢復時間（trr）到期后才停止傳導，肖特基二極管的反向恢復時間較短。

無論開關速度如何，硅二極管的0.7V正向壓降都會導致低壓電源的效率低下。這在10V電源中不是問題，在1V電源中，0.7V壓降是輸出的主要部分。一種解決方案是使用具有較低正向壓降的肖特基功率二極管。

半導體PN結(jié)不是唯一顯示整流特性的結(jié)構(gòu)。金屬-半導體結(jié)也具有整流特性。使用此特性的器件稱為肖特基二極管。如表4.1所示，可以總結(jié)出傳統(tǒng)的PN硅二極管和硅肖特基二極管之間的重要區(qū)別。

肖特基二極管主要用于其低正向電壓降或高速電路應用中。此類型的特征主要體現(xiàn)在三個應用領域：

高速開關和通用信號；

射頻和微波混合器；

高效整流器。

表：二極管參數(shù)對比

通用用途

小信號肖特基二極管可與常規(guī)二極管用于相同的應用，也可用于較低VF或高開關速度的至關重要的應用。盡管VF和VBR的值不同，但V/I特性的形狀相同。VF的溫度系數(shù)隨IF的變化更大，在mA級時約為1mV/℃。泄漏電流比典型的PN結(jié)高出一個數(shù)量級，并且顯示出相同的指數(shù)溫度依賴性。肖特基二極管比傳統(tǒng)的二極管更昂貴，這限制了它們的廣泛應用。

射頻混頻器

對于射頻應用，肖特基二極管幾乎是混頻器電路的理想零件，其中故意引入了非線性，以便提取施加到其輸入端的兩個頻率之間的頻差。肖特基的高速，低噪聲和大信號處理能力使其特別適合于寬帶混頻器。它們的最早應用是在該領域，并且有一系列針對應用途的型號。

圖：雙平衡混頻器電路經(jīng)常使用肖特基二極管

整流器

肖特基整流器的最大增長領域是開關電源的輸出級。用于為計算機電路供電的中至高電流的3.3V或5V輸出開關應用有著巨大的市場，趨勢是效率越來越高，開關速度越來越快，肖特基非常適合這種開關。在較高的電流下，常規(guī)整流器的正向電壓可能接近1V，因此僅二極管就損失了5V開關總功率的20％，0.5V的肖特基VF會將其削減10％。同時，缺乏反向恢復機制使其對高速應用友好，而在如此低的輸出電壓下低VBR限制也不再是障礙。肖特基的較高單位成本可通過減少零件數(shù)量來補償。

太陽能電池應用

太陽能電池通常連接到可充電電池，通常是鉛酸電池，因為一天 24 小時都需要電力，而且太陽并不總是可用。太陽能電池不喜歡反向充電，因此需要與太陽能電池串聯(lián)一個二極管。任何電壓降都會導致效率降低，因此需要使用低壓降二極管。與其他應用一樣，肖特基二極管的低壓降特別有用，因此它們是該應用中最受歡迎的二極管形式。

鉗位

肖特基勢壘二極管也可用作晶體管電路中的鉗位二極管，以在用作開關時加速操作。多年前，它們在此應用中得到廣泛應用，成為 74LS（低功率肖特基）和 74S（肖特基）邏輯電路系列的關鍵元件。當以這種方式使用時，肖特基二極管被插入到驅(qū)動晶體管的集電極和基極之間，起到鉗位的作用。為了產(chǎn)生低電平或邏輯“0”輸出，晶體管被硬驅(qū)動，在這種情況下，二極管中的基極集電極結(jié)正向偏置。當存在肖特基二極管時，這會占用大部分電流，并允許晶體管的關斷時間大大減少，從而提高電路的速度。

圖：具有肖特基二極管鉗位的 NPN?晶體管

肖特基二極管或肖特基勢壘二極管用于許多應用。它的不尋常之處在于它既用于非常低功率的信號檢測，也用于高功率整流。肖特基二極管的特性使其適用于光譜的兩端。

肖特基二極管也用于從光電二極管到 MOS?的許多其他器件。通過這種方式，這種形式的二極管不僅以其分立形式在許多電路中得到應用，而且它也是許多其他組件和技術(shù)的重要組成部分。

審核編輯：湯梓紅

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