肖特基二極管結構與工作原理

肖特基二極管

 結構：金屬和半導體的“夾心餅干”

肖特基二極管的結構超級簡單，就兩層：

• 金屬層：比如用金、銀、鋁等（常用的是鉑或鎢）。

• 半導體層（N型）：比如硅，里面摻了雜質，多出一堆自由電子。

這倆直接貼在一起，中間沒有普通二極管里的P型半導體，所以結構更簡單。

2. 原理：電子“跳高比賽”

• 沒通電時：
  N型半導體的自由電子想跑到金屬里（因為金屬的電子能量更低），但金屬里的電子也不是完全不讓出位置。最后兩邊達成平衡，形成一個“電子墻”，叫做肖特基勢壘，誰都過不去了。

• 加正向電壓（金屬接正極，半導體接負極）：
  外電場把“電子墻”壓低了，半導體里的電子輕松跳過墻，沖到金屬里，形成電流，叫做二極管導通。

  加反向電壓（金屬接負極，半導體接正極）：
  外電場把“電子墻”砌得更高，電子更跳不過去了，電流幾乎為零，叫做二極管截止。

  

      圖示為肖特基二極管MBR20100CT 20A100V TO-220F 大芯片鐵封晶體二極管

3. 特點：快！低功耗！但怕漏電

• 速度快：因為只有電子在跑，開關速度極快。

• 電壓低：導通只需要0.3V左右，對比普通硅管要0.7V，省電。

• 缺點：反向漏電比普通二極管大，耐壓不高，一般用在低壓場景。

舉個栗子

想象金屬是操場，半導體是一群學生（電子）：

平時：操場門關著，學生被攔在外面（勢壘）。

開門（正向電壓）：學生沖進操場瘋玩（電流導通）。

反向推門（反向電壓）：門鎖更緊了，學生進不去（截止）。

用途

常用于高頻電路（比如收音機）、電源防反接、低壓整流等需要快速開關的場景。

高速數字電路：在 TTL 或 CMOS 電路中，作為箝位二極管或快速開關元件，減少信號延遲；

汽車電子：用于汽車充電器、車載逆變器等，適應汽車電路的低壓大電流和高頻工作環境；

激光驅動電路：在激光二極管的驅動電路中，快速響應電流變化，穩定激光輸出。