肖特基二極管和普通二極管的工作原理是什么


肖特基二極管和普通二極管的工作原理有所不同,主要體現在它們的結構和導電機制上。
肖特基二極管的工作原理
肖特基二極管,也被稱為SBD(Schottky Barrier Diode),是一種具有低正向電壓降和快速開關特性的半導體二極管。其工作原理基于金屬與半導體之間的肖特基勢壘。
結構:肖特基二極管由一層金屬(通常是鉑、金、鉬等)與一層N型半導體緊密接觸形成。當金屬與N型半導體接觸時,由于兩者的功函數不同,會在接觸面形成一個勢壘,即肖特基勢壘。
導電機制:當對二極管施加正向電壓時,勢壘高度降低,允許電子流過,從而形成電流。這個過程中,電流主要由半導體中的自由電子通過肖特基勢壘形成。肖特基二極管具有低正向電壓降和快速開關特性,這使得它在高頻電路和高速開關應用中具有優勢。
普通二極管的工作原理
普通二極管的工作原理主要基于PN結的單向導電性。
結構:晶體二極管為一個由P型半導體和N型半導體形成的PN結,在其界面處兩側形成空間電荷層,并建有自建電場。
導電機制:
當不存在外加電壓時,由于PN結兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態。
當外界有正向電壓偏置時,外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加,引起正向電流。此時,P區中的空穴和N區的電子都往PN結方向移動,空穴和PN結P區的負離子中和,電子和PN結N區的正離子中和,使PN結變窄,電流得以通過。
當外界有反向電壓偏置時,外界電場和自建電場進一步加強,形成在一定反向電壓范圍內與反向偏置電壓值無關的反向飽和電流。此時,電流幾乎無法通過二極管。
總結
肖特基二極管和普通二極管在工作原理上的主要區別在于它們的結構和導電機制。肖特基二極管利用金屬與半導體之間的肖特基勢壘進行導電,具有低正向電壓降和快速開關特性;而普通二極管則基于PN結的單向導電性進行工作,其導電狀態受外加電壓的控制。這些差異使得兩者在應用領域和性能特點上有所不同。
責任編輯:Pan
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