肖特基二極管技術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的開關穩壓電源不能使用傳統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為反向偏壓時，導通會持續很短的時間，同時載流子被掃出耗盡區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結不是唯一顯示整流特性的結構。金屬-半導體結也具有整流特性。使用此特性的器件稱為肖特基二極管。如表4.1所示，可以總結出傳統的PN硅二極管和硅肖特基二極管之間的重要區別。

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：二極管參數對比

通用用途

小信號肖特基二極管可與常規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的溫度系數隨IF的變化更大，在mA級時約為1mV/℃。泄漏電流比典型的PN結高出一個數量級，并且顯示出相同的指數溫度依賴性。肖特基二極管比傳統的二極管更昂貴，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動晶體管的集電極和基極之間，起到鉗位的作用。為了產生低電平或邏輯“0”輸出，晶體管被硬驅動，在這種情況下，二極管中的基極集電極結正向偏置。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的重要組成部分。

審核編輯：湯梓紅

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