二極管伏安特性

SBD的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)使其適合于在低壓、大電流輸出場合用作高頻整流，在非常高的頻率下（如X波段、C波段、S波段和Ku波段）用于檢波和混頻，在高速邏輯電路中用作箝位。在IC中也常使用SBD，像SBD?TTL集成電路早已成為TTL電路的主流，在高速計(jì)算機(jī)中被***采用。除了普通PN結(jié)二極管的特性參數(shù)之外，用于檢波和混頻的SBD電氣參數(shù)還包括中頻阻抗（指SBD施加額定本振功率時對指定中頻所呈現(xiàn)的阻抗，一般在200Ω～600Ω之間）、電壓駐波比（一般≤2）和噪聲系數(shù)等。 二極管工作頻率的值主要取決于PN結(jié)結(jié)電容的大小。二極管伏安特性

高壓SBD圖2肖特基二極管長期以來，在輸出12V～24V的SMPS中，次級邊的高頻整流器只有選用100V的SBD或200V的FRED。在輸出24V～48V的SMPS中，只有選用200V～400V的FRED。設(shè)計(jì)者迫切需要介于100V～200V之間的150VSBD和用于48V輸出SMPS用的200VSBD。近兩年來，美國IR公司和APT公司以及ST公司瞄準(zhǔn)高壓SBD的巨大商機(jī)，先后開發(fā)出150V和200V的SBD。這種高壓SBD比原低壓SBD在結(jié)構(gòu)上增加了PN結(jié)工藝，形成肖特基勢壘與PN結(jié)相結(jié)合的混合結(jié)構(gòu)，如圖2所示。采用這種結(jié)構(gòu)的SBD，擊穿電壓由PN結(jié)承受。通過調(diào)控N－區(qū)電阻率、外延層厚度和P+區(qū)的擴(kuò)散深度，使反偏時的擊穿電壓突破了100V這個長期不可逾越的障礙，達(dá)到150V和200V。在正向偏置時，高壓SBD的PN結(jié)的導(dǎo)通門限電壓為，而肖特基勢壘的結(jié)電壓*約，故正向電流幾乎全部由肖特基勢壘供給。遼寧發(fā)光二極管符號SBD適用于在非常高的頻率下（如X波段、C波段、S波段和Ku波段）用于檢波和混頻。

測量雙向觸發(fā)二極管的轉(zhuǎn)折電壓的方法：先用萬用表測出市電電壓U，然后將被測雙向觸發(fā)二極管串入萬用表的交流電壓測量回路后，接入市電電壓，讀出電壓值U1，再將雙向觸發(fā)二極管的兩極對調(diào)連接后并讀出電壓值U2。測量雙向觸發(fā)二極管的轉(zhuǎn)折電壓的方法：用0~50V連續(xù)可調(diào)直流電源，將電源的正極串接1只20kΩ電阻器后與雙向觸發(fā)二極管的一端相接，將電源的負(fù)極串接萬用表電流檔（將其置于1mA檔）后與雙向觸發(fā)二極管的另一端相接。逐漸增加電源電壓，當(dāng)電流表指針有較明顯擺動時（幾十微安以上），則說明此雙向觸發(fā)二極管已導(dǎo)通，此時電源的電壓值即是雙向觸發(fā)二極管的轉(zhuǎn)折電壓。

激光二極管的發(fā)光原理：激光二極管中的P-N結(jié)由兩個摻雜的砷化鎵層形成。它有兩個平端結(jié)構(gòu)，平行于一端鏡像（高度反射面）和一個部分反射。要發(fā)射的光的波長與連接處的長度正好相關(guān)。當(dāng)P-N結(jié)由外部電壓源正向偏置時，電子通過結(jié)而移動，并像普通二極管那樣重新組合。當(dāng)電子與空穴復(fù)合時，光子被釋放。這些光子撞擊原子，導(dǎo)致更多的光子被釋放。隨著正向偏置電流的增加，更多的電子進(jìn)入耗盡區(qū)并導(dǎo)致更多的光子被發(fā)射。**終，在耗盡區(qū)內(nèi)隨機(jī)漂移的一些光子垂直照射反射表面，從而沿著它們的原始路徑反射回去。反射的光子再次從結(jié)的另一端反射回來。光子從一端到另一端的這種運(yùn)動連續(xù)多次。在光子運(yùn)動過程中，由于雪崩效應(yīng)，更多的原子會釋放更多的光子。這種反射和產(chǎn)生越來越多的光子的過程產(chǎn)生非常強(qiáng)烈的激光束。在上面解釋的發(fā)射過程中產(chǎn)生的每個光子與在能級，相位關(guān)系和頻率上的其他光子相同。因此，發(fā)射過程給出單一波長的激光束。為了產(chǎn)生一束激光，必須使激光二極管的電流超過一定的閾值電平。低于閾值水平的電流迫使二極管表現(xiàn)為LED，發(fā)出非相干光。SBD是肖特基勢壘二極管（SchottkyBarrierDiode,縮寫成SBD）的簡稱。

新型高壓SBD的結(jié)構(gòu)和材料與傳統(tǒng)SBD是有區(qū)別的。傳統(tǒng)SBD是通過金屬與半導(dǎo)體接觸而構(gòu)成。由于電子比空穴遷移率大，為獲得良好的頻率特性，故選用N型半導(dǎo)體材料作為基片。為了減小SBD的結(jié)電容，提高反向擊穿電壓，同時又不使串聯(lián)電阻過大，通常是在N+襯底上外延一高阻N－薄層。大家知道，金屬導(dǎo)體內(nèi)部有大量的導(dǎo)電電子。當(dāng)金屬與半導(dǎo)體接觸（二者距離只有原子大小的數(shù)量級）時，金屬的費(fèi)米能級低于半導(dǎo)體的費(fèi)米能級。在金屬內(nèi)部和半導(dǎo)體導(dǎo)帶相對應(yīng)的分能級上，電子密度小于半導(dǎo)體導(dǎo)帶的電子密度。因此，在二者接觸后，電子會從半導(dǎo)體向金屬擴(kuò)散，從而使金屬帶上負(fù)電荷，半導(dǎo)體帶正電荷。由于金屬是理想的導(dǎo)體，負(fù)電荷只分布在表面為原子大小的一個薄層之內(nèi)。而對于N型半導(dǎo)體來說，失去電子的施主雜質(zhì)原子成為正離子，則分布在較大的厚度之中。電子從半導(dǎo)體向金屬擴(kuò)散運(yùn)動的結(jié)果，形成空間電荷區(qū)、自建電場和勢壘，并且耗盡層只在N型半導(dǎo)體一邊（勢壘區(qū)全部落在半導(dǎo)體一側(cè)）。勢壘區(qū)中自建電場方向由N型區(qū)指向金屬，隨熱電子發(fā)射自建場增加，與擴(kuò)散電流方向相反的漂移電流增大，**終達(dá)到動態(tài)平衡，在金屬與半導(dǎo)體之間形成一個接觸勢壘，這就是肖特基勢壘。肖特基二極管又稱肖特基勢壘二極管（簡稱 SBD），它屬一種低功耗、超高速半導(dǎo)體器件。遼寧發(fā)光二極管符號

硅開關(guān)二極管的反向恢復(fù)時間只有幾納秒，即使是鍺開關(guān)二極管，也不過幾百納秒。二極管伏安特性

SiC高壓SBD由于Si和GaAs的勢壘高度和臨界電場比寬帶半導(dǎo)體材料低，用其制作的SBD擊穿電壓較低，反向漏電流較大。碳化硅（SiC）材料的禁帶寬度大(～)，臨界擊穿電場高（2V/cm～4×106V/cm），飽合速度快（2×107cm/s。熱導(dǎo)率高為（cm·K），抗化學(xué)腐蝕性強(qiáng)，硬度大，材料制備和制作工藝也比較成熟，是制作高耐壓、低正向壓降和高開關(guān)速度SBD的比較理想的新型材料。SBD的正向壓降和反向漏電流直接影響SBD整流器的功率損耗，關(guān)系到系統(tǒng)效率。低正向壓降要求有低的肖特基勢壘高度，而較高的反向擊穿電壓要求有盡可能高的勢壘高度，這是相矛盾的。因此，對勢壘金屬必須折衷考慮，故對其選擇顯得十分重要。對N型SiC來說，Ni和Ti是比較理想的肖特基勢壘金屬。由于Ni/SiC的勢壘高度高于Ti/SiC，故前者有更低的反向漏電流，而后者的正向壓降較小。為了獲得正向壓降低和反向漏電流小的SiCSBD，采用Ni接觸與Ti接觸相結(jié)合、高/低勢壘雙金屬溝槽（DMT）結(jié)構(gòu)的SiCSBD設(shè)計(jì)方案是可行的。采用這種結(jié)構(gòu)的SiCSBD，反向特性與Ni肖特基整流器相當(dāng)，在300V的反向偏壓下的反向漏電流比平面型Ti肖特基整流器小75倍，而正向特性類似于NiSBD。采用帶保護(hù)環(huán)的6H－SiCSBD，擊穿電壓達(dá)550V。 二極管伏安特性

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