肖特基二极管,肖特基二极管也被称为热载流子二极管,英文名称为Schottky Barrier Diode,它是一种具有低正向压降和非常快速的开关动作的半导体二极管。当电流流过肖特基二极管时,肖特基二极管端子上有一个小的电压降。普通二极管的电压压降在0.6V-1.7V之间,而肖特基二极管的电压降通常在0.15V-0.45V之间,这种较低的电压降提供了更好的系统效率和更高的开关速度。在肖特基二极管中,半导体和金属之间形成了一个半导体-金属结,从而形成了肖特基势垒。N型半导体作为阴极,金属侧作为二极管的阳极,这种肖特基势垒导致低正向电压降和非常快速的开关。肖特基二极管具有正向导通压降低、恢复时间快、低接电容、低噪音、高电流密度等优点,在高速开关电路中有普遍的应用。肖特基二极管的原理图和PCB库如下图所示。二极管的价格相对较低,适合大规模生产和应用。广州贴片二极管厂商
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pn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pn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,pn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。pn结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分。广州贴片二极管厂商二极管的正向压降较小,有助于减少能量损耗。
二极管的诞生得益于半导体技术,从原理上讲它涉及到微观电子学,所以它的底层原理是比较复杂的,但我们实际运用时主要在于根据我们电路的特点选择合适的二极管型号,所以底层原理这里没有说明,之后在实际电子设计中再将进一步了解。你是否还记得,很多时候你妈妈兴冲冲的走到你面前,眉飞色舞的要和你说点啥,可是话到嘴边却给忘了!然后她会拍拍脑袋尴尬的说:我这二极管又短路了,虽然她老人家大概率不知道二极管到底是个啥,有什么作用,但是还是很自然的用二极管短路表达了当前的窘境。因为其他老头老太太碰到这个情况都是这样说的,而且大家都能心领神会!而你也一定会会心的一笑,表示理解和认同。不好意思忘了,可是,你真的了解妈妈口中的二极管吗?如果不了解,或者一知半解,这里我们就一起来聊一聊关于二极管的前世今生和功能作用吧!
反向偏置(Reverse Bias),在阳极侧施加相对阴极负的电压,就是反向偏置,所加电压为反向偏置。这种情况下,因为N型区域被注入空穴,P型区域被注入电子,两个区域内的主要载流子都变为不足,因此结合部位的耗尽层变得更宽,内部的静电场也更强,扩散电位也跟着变大。这个扩散电位与外部施加的电压互相抵销,让反向的电流更难以通过。更多的细节请参阅“PN结”条目。实际的元件虽然处于反向偏置状态,也会有微小的反向电流(漏电流、漂移电流)通过。当反向偏置持续增加时,还会发生 隧道击穿 或 雪崩击穿 或 崩溃 ,发生急遽的电流增加。开始产生这种击穿现象的(反向)电压被称为 击穿电压 。超过击穿电压以后反向电流急遽增加的区域被称为 击穿区 ( 崩溃区 )。在击穿区内,电流在较大的范围内变化而二极管反向压降变化较小。稳压二极管就利用这个区域的动作特性而制成,可以作为电压源使用。二极管的反向漏电流较小,有助于提高电路的稳定性。
发光二极管,施加正向偏置,可以发光的二极管。由发光种类与特性又有红外线二极管、各种颜色的可见光二极管、紫外线二极管等。激光二极管,当LED产生的光是带宽极窄的同调光(Coherent Light)时,则称为激光二极管。光电二极管,光线射入PN结,P区空穴、N区电子大量发生,产生电压(光电效应)。借由测量此电压或电流,可作为光感应器使用。有PN、PIN、肖特基、APD等类型。太阳电池也是利用此种效应。隧道二极管(Tunnel Diode)、江崎二极管(Esaki Diode)、透纳二极管,由日本人江崎玲于奈于1957年发明。是利用量子穿隧效应的作用,会出现在一定偏置范围内正向电压增加时流通的电流量反而减少的“负电阻”的现象。这是较能耐受核辐射的半导体二极管。正向偏置时,二极管内部的PN结被击穿,形成低电阻通道。广州贴片二极管厂商
二极管有正负两个端子,包括正向导通和反向截止两种状态。广州贴片二极管厂商
光电二极管在电路中一般处于反向工作状态,在没有光照时,反向电阻很大,反向电流被称为暗电流,此时暗电流小,相当于断路;当光照射在PN结上时,光子打在PN附近,使PN结附近产生光生电子和光生空穴对,他们在PN结处的内电场作用下做定向运动,形成光电流,光的照射强度越大,光电流就越大。因此,光电二极管在不受光照射时处于截止状态,在受光照射时处于导通状态,在电路中经常做为一个开关器件使用。如果正接了,那就和普通二极管功能一样了。广州贴片二极管厂商