如何区分肖特基、快恢复和超快恢复二极管

　　在高频、大电流整流以及续流电路中，大量使用了快恢复二极管（FBR）、超快恢复二极管（SRD）和肖特基二极管（SBD）。

　　肖特基二极管利用了肖特基，来对金属或半导体接触面上的反向电压来进行阻挡，从而让电流进行单向的传导。与传统的二极管不同，肖特基与PN结的结构相比，存在很大的差异。快速恢复二极管，顾名思义是一种能够快速恢复反向时间的半导体二极管，本文主要从结构特点、性能参数方面来进行分析对比。

　　

　　简介

　　肖特基二极管是以金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管，简称肖特基二极管（Schottky Barrier Diode），具有正向压降低（0.4--0.5V）、反向恢复时间很短（10-40纳秒），而且反向漏电流较大，耐压低，一般低于150V，多用于低电压场合。

　　快恢复二极管是指反向恢复时间很短的二极管（5us以下），工艺上多采用掺金措施，结构上有采用PN结型结构，有的采用改进的PIN结构。其正向压降高于普通二极管（1-2V），反向耐压多在1200V以下。从性能上可分为快恢复和超快恢复两个等级。前者反向恢复时间为数百纳秒或更长，后者则在100纳秒以下。

　　超快恢复二极管（简称fred）是一种具有开关特性好、反向恢复时间超短的半导体二极管，常用来给高频逆变装置的开关器件作续流、吸收、箝位、隔离、输出和输入整流器，使开关器件的功能得到充分发挥。超快恢复二极管是用电设备高频化（20khz以上）和高频设备固态化发展不可或缺的重要器件。

　　

　　快恢复、超快恢复二极管的结构特点

　　快恢复二极管的内部结构与普通二极管不同，它是在P 型、N 型硅材料中间增加了基区I，构成P-I-N硅片。由于基区很薄，反向恢复电荷很小，不仅大大减小了trr值，还降低了瞬态正向压降，使管子能承受很高的反向工作电压。快恢复二极管的反向恢复时间一般为几百纳秒，正向压降约为0.6V，正向电流是几安培至几千安培，反向峰值电压可达几百到几千伏。超快恢复二极管的反向恢复电荷进一步减小，使其trr可低至几十纳秒。

　　20A以下的快恢复及超快恢复二极管大多采用TO-220封装形式。从内部结构看，可分成单管、对管（亦称双管）两种。对管内部包含两只快恢复二极管，根据两只二极管接法的不同，又有共阴对管、共阳对管之分。几十安的快恢复二极管一般采用TO-3P金属壳封装。更大容量（几百安～几千安）的管子则采用螺栓型或平板型封装形式。

　　性能、参数比较

　　下表列出了肖特基二极管和超快恢复二极管、快速恢复二极管、硅高频整流二极管、硅高速开关二极管的性能比较。由表可见，硅高速开关二极管的trr虽极低，但平均整流电流很小，不能作大电流整流用。

　　

　　反向恢复时间

　　什么是反向恢复时间？当外加二极管的电压瞬间从正向转到反向时，流经器件的电流并不能相应地瞬间从正向电流转换为反向电流。此时，正向注入的少数载流子（空穴）被空间电荷区的强电场抽取，由于这些空穴的密度高于基区平衡空穴密度，因而在反向偏置瞬间，将产生一个远大于反向漏电流的反向电流，即反向恢复电流IRM。与此同时，符合过程的强化也在加速这些额外载流子密度的下降，直到基区中积累的额外载流子的完全消失，反向电流才下降并稳定到反向漏电流。整个过程所经历的时间为反向恢复时间。

　　反向恢复时间trr的定义是：电流通过零点由正向转换到规定低值的时间间隔。它是衡量高频续流及整流器件性能的重要技术指标。

　　区分肖特基二极管与快恢复二极管

　　1、结构原理不同，肖特基二极管是贵重金属和n型半导体结合成，快恢复二极管是普通pn结加了个薄基区。

　　2、快恢复二极管是指反向恢复时间很短的二极管（5us以下），工艺上多采用掺金措施，结构上有采用PN结型结构，有的采用改进的PIN结构。其正向压降高于普通二极管（1-2V），反向耐压多在1200V以下。从性能上可分为快恢复和超快恢复两个等级。前者反向恢复时间为数百纳秒或更长，后者则在100纳秒以下。 肖特基二极管是以金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管，称肖特基二极管（Schottky Barrier Diode），具有正向压降低（0.4--0.5V）、反向恢复时间很短（10-40纳秒），而且反向漏电流较大，耐压低，一般低于150V，多用于低电压场合。

　　3、肖特基二极管反向击穿电压大多不高于60V，最高仅约100V，限制其使用，快恢复二极管反向峰值可以到几百到几千伏，因此像在开关电源变压器次级用100V以上的高频整流二极管等只有使用快速恢复（UFRD）。

　　4、肖特基正向导通压降仅0.4V左，快回复二级馆0.6伏， 总的来说，由于肖特基二极管中少数载流子的存贮效应甚微，所以其频率响仅为RC时间常数限制，因而，它是高频和快速开关的理想器件。其工作频率可达100GHz。并且，MIS（金属－绝缘体－半导体）肖特基二极管可以用来制作太阳能电池或发光二极管。快恢复二极管：有0.8-1.1V的正向导通压降，35-85nS的反向恢复时间，在导通和截止之间迅速转换，提高了器件的使用频率并改善了波形。快恢复二极管在制造工艺上采用掺金，单纯的扩散等工艺，可获得较高的开关速度，同时也能得到较高的耐压。目前快恢复二极管主要应用在逆变电源中做整流元件。