二极管
简介:
本文分析常规二极管与肖特基二极管之间的差异,导通原理,反向截止原理。
专业术语:
Positive electricity 正电荷
Negative electricity 负电荷
普通的二极管,在正向电压突然产生翻转,变成反向电压时,由于电流需要对抗原先器件中电子分布,需要大概2us的时间,对于高频电路,二极管作用就会失效。
肖特基二极管和普通二极管之间的差别
响应时间大大缩减,时间可以到10ns,1us=1000ns,时间跟普通二极管进行对比,缩减了100 000 倍
常规二极管跟肖特基二极管响应对比
硅外界是4个电子,磷元素外界是5个电子,8个电子在外界的刺激下,行程稳定体,还有一个电子,就会在外界进行电流做功,产生吸引电流的效果
这种方法掺杂出来的叫做N型半导体,N(Negative electricity)负电
向硅元素外界注入硼元素,硼周围是3个电子,跟硅元素掺杂之后,会形成一个空的 空穴,空穴带正电,就会吸引外界的电子,产生电流的推动效果
positive electricity 正电 对应正电
掺杂的磷原子,失去电子之后,对外为带正电,N区跟P区交接点,就会产生正离子区
硼失去电子之后带正电,
最终形成的PN结
中间产生的电场,会阻值PN结持续进行扩散
PN结上加上同向电压,由于外电场的效果,会对抗PN结之间的内电场
外电场,抵消内电场产生的作用力,P区到N区的电荷转移会重新开启
PN结上加上反向电压
内电场会被加强,对应二极管会截止,PN结中间也叫做耗尽层,对PN结两边的电荷进行平衡配置
空间电荷区电流,在外界输入电压进行取反,会产生动态的平衡,平衡需要的时间,就是二极管的反向恢复时间,产生电流总共为两部分,还有扩散电流,外部电源会对PN结中电子进行吸引,导致电子朝向PN结N端进行移动,交接处对应
外电场力,会吸引电子向N区进行漂移,也会行程短暂的反向电流
肖特基二极管工作原理
外部加上电压之后,电子会进行漂移,从N型到金属,经过电源,转移到N
当外部加上反向电压,空间电荷区会阻值电子行成扩散
两种二极管外加电源充放电对比
普通二极管,在PN结中间形成了势垒电容
扩散电子也会形成势垒电容
反向电流截止时间,受限于这两个电容存储的电能
肖特基二极管的工作原理
空间电荷只有一种离子,没有常规二极管PN结势垒大
肖特基二极管内部都是电子,不存在像常规二极管中扩散电容,肖特基二极管需要截止,只需要吧势垒中电荷消耗完,即可
反向耐压:
肖特基二极管势垒更薄,对应反向耐压较低
一般反向耐压为100v
肖特基二极管势垒薄,对应漏电流会比普通二极管大,加上反向电压,就会持续存在漏电流
总结:选择二极管,需要平衡反向截止电压,以及二极管上反向电流对电路造成的影响
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