二极管是电子电路设计中常用的基本组件之一，可以在整流器，削波器，钳位器和许多其他常用电路中找到。它是一种两端半导体器件，仅允许电流从阳极到阴极（+到-）的一个方向流动，并阻止电流反向流动，即从阴极到阳极的电流。它背后的原因是它具有约。正方向零电阻，反方向无限电阻。二极管的类型很多，每种都有其独特的特性和应用。我们已经了解了齐纳二极管及其工作原理，在本文中，我们将了解另一种有趣的二极管，称为肖特基二极管，以及如何将其用于我们的电路设计中。
肖特基二极管（以德国物理学家沃尔特·H·肖特基（Walter H. Schottky）的名字命名）是另一种类型的半导体二极管，但除了具有PN结外，肖特基二极管还具有金属-半导体结，可减小电容并提高肖特基二极管的开关速度，因此使其不同于其他二极管。肖特基二极管还具有其他名称，例如表面势垒二极管，肖特基势垒二极管，热载流子或热电子二极管。
肖特基二极管符号
肖特基二极管的符号基于通用的二极管符号，但是它不是直线，而是在二极管的负极具有S型结构，如下所示。阅读电路图时，可以使用该原理图符号轻松地将肖特基二极管与其他二极管区分开。在整篇文章中，我们将比较肖特基二极管和常规二极管以更好地理解。
即使从组件的物理外观来看，肖特基二极管看起来也与普通二极管相似，而且经常不读取其零件号就很难分辨出区别。但是大多数时候，肖特基二极管会比常规二极管显得笨重，但并非总是如此。甲肖特基二极管的引脚输出图像显示在下面。
是什么使肖特基二极管与众不同？
如前所述，肖特基二极管的外观和性能与普通二极管非常相似，但是肖特基二极管的独特之处在于其极低的压降和高开关速度。为了更好地理解这一点，请将肖特基二极管和通用二极管连接到相同的电路并检查其性能。
在上图中，我们有两个电路，一个用于肖特基二极管，另一个用于典型的PN结二极管。这些电路将用于区分两个二极管中的电压降。因此，左电路用于肖特基二极管，右电路用于典型的PN结二极管。两个二极管均以5V供电。当两个二极管都流过电流时，肖特基二极管的压降仅为0.3伏，而负载则为4.7伏，另一方面，典型的PN结二极管的压降为0.7伏，而负载为4.3伏。因此，肖特基二极管的电压降低于传统的PN结二极管。除了压降以外，肖特基二极管在典型的PN结二极管（如肖特基二极管）上还具有其他优势与典型的PN结二极管相比，开关速度更快，噪声更低，性能更好。
肖特基二极管的缺点
如果肖特基二极管具有非常低的压降和较高的开关速度，可提供更好的性能，那么为什么我们甚至需要通用的PN结二极管？为什么我们不简单地将肖特基二极管用于所有电路设计？
的确，肖特基二极管优于PN结二极管，并且缓慢地比PN结二极管更受青睐。与普通二极管相比，肖特基二极管的两个主要缺点是其低反向击穿电压和高反向漏电流。这使其不适用于高压开关应用。肖特基二极管也比常规整流二极管贵。
肖特基二极管与整流二极管
下表简要介绍了PN二极管和肖特基二极管：
| PN-结二极管 | 肖特基二极管 |
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| PN结二极管是双极型器件，这意味着由于少数和多数电荷载流子而发生电流传导。 | 与PN结二极管不同，肖特基二极管是一种单极器件，意味着仅由于多数电荷载流子而发生电流导通。 |
| PN结二极管具有半导体-半导体结。 | 而肖特基二极管具有金属-半导体结。 |
| PN结二极管的压降大。 | 肖特基二极管的电压降很小。 |
| 高状态损失。 | 低导通状态损失。 |
| 切换速度慢。 | 切换速度快。 |
| 高开启电压（0.7伏） | 低开启电压（0.2伏） |
| 高反向阻断电压 | 低反向阻断电压 |
| 低反向电流 | 高反向电流 |
肖特基二极管的结构
肖特基二极管使用金属-半导体结构造，如下图所示。肖特基二极管在结的一侧具有金属化合物，而在另一侧具有掺杂的硅，因此，肖特基二极管不具有耗尽层。由于这种特性，肖特基二极管被称为单极器件，这与典型的双极型PN结二极管不同。
上图显示了肖特基二极管的基本结构。如您在图像中所见，肖特基二极管的一侧具有金属化合物，其范围从铂到钨，钼，金等，而另一侧则具有N型半导体。当金属化合物和N型半导体结合时，它们会形成金属-半导体结。这个结被称为肖特基势垒。肖特基势垒的宽度取决于结形成中使用的金属和半导体材料的类型。
肖特基势垒在无偏，正偏或反偏状态下的工作方式有所不同。在正向偏置状态下，当电池的正极连接到金属而负极连接到n型半导体时，肖特基二极管允许电流流过。但是在反向偏置状态下，当电池的正极连接到n型半导体，负极连接到金属时，肖特基二极管将阻止电流流动。但是，如果反向偏置电压增加到特定水平以上，则会打破势垒，电流将开始反向流动，这可能会损坏连接到肖特基二极管的组件。
肖特基二极管VI特性
选择二极管时要考虑的一项重要特性是正向电压（V）与正向电流（I）的关系图。最流行的肖特基二极管1N5817、1N5818和1N5819的VI图如下所示
肖特基二极管的VI特性与典型的PN结二极管非常相似。具有比典型的PN结二极管低的压降，使肖特基二极管消耗的电压比典型的二极管要少。从上图可以看出，与其他两个相比，1N517的正向压降最小，还可以注意到，随着流过二极管的电流的增加，压降也随之增加。即使对于最大电流为30A的1N517，其两端的压降也可高达2V。因此，这些二极管通常用于低电流应用中。
选择肖特基二极管时要考虑的参数
每个设计工程师都必须根据其应用需求选择合适的肖特基二极管。对于整流设计，将需要高压，低/中电流和低频额定二极管。对于开关设计，二极管的频率额定值应较高。
下面列出了您应该牢记的一些二极管的常见和重要参数：
正向电压降：开启正向偏置二极管的电压降是正向电压降。它根据不同的二极管而变化。对于肖特基二极管，通常假定开启电压约为0.2V。
反向击穿电压：二极管击穿并开始反向导通之后的特定数量的反向偏置电压称为反向击穿电压。肖特基二极管的反向击穿电压约为50伏。
反向恢复时间：这是将二极管从其正向导通或“ ON”状态切换到反向“ OFF”状态所花费的时间。典型的PN结二极管和肖特基二极管之间最重要的区别是反向恢复时间。在典型的PN结二极管中，反向恢复时间可以从几微秒到100纳秒不等。肖特基二极管没有恢复时间，因为肖特基二极管在结处没有耗尽区。
反向漏电流：从半导体器件反向偏置传导的电流是反向漏电流。在肖特基二极管中，升高温度将显着增加反向漏电流。
肖特基二极管的应用
肖特基二极管由于其独特的性能而在电子工业中有许多应用。一些应用程序如下：
1.电压钳位/钳位电路
削波电路和钳位电路通常用于波形整形应用中。肖特基二极管具有低压降特性，因此可用作钳位二极管。
2.反向电流和放电保护
众所周知，肖特基二极管也被称为阻断二极管，因为它阻断了反向电流。可用作放电保护。例如，在应急闪光灯中，在超级电容器和直流电动机之间使用了肖特基二极管，以防止超级电容器通过直流电动机放电。
3.采样保持电路
正向偏置的肖特基二极管没有任何少数载流子，因此，它们可以比典型的PN结二极管更快地切换。之所以使用肖特基二极管，是因为它们从采样到保持步骤的过渡时间更短，从而可以在输出端获得更准确的采样。
4.电源整流器
肖特基二极管具有高电流密度，并且低的正向压降意味着比典型的PN结二极管浪费更少的功率，这使肖特基二极管更适合于功率整流器。
通过跟踪链接，您还可以在许多电路中找到Diode的实际实现。