肖特基二極管的基本原理(lǐ)是：在金屬(例如鉛)和(hé)半導體(tǐ)(N型矽片)的接觸面上(shàng)，用已形成的肖特基來(lái)阻擋反向電(diàn)壓。肖特基與PN結的整流作(zuò)用原理(lǐ)有(yǒu)根本性的差異。其耐壓程度隻有(yǒu)40V左右。其特長是：開(kāi)關速度非常快：反向恢複時(shí)間(jiān)特别地短(duǎn)。因此，能制(zhì)作(zuò)開(kāi)關二極管和(hé)低(dī)壓大(dà)電(diàn)流整流二極管。

肖特基二極管它是具有(yǒu)肖特基特性的“金屬半導體(tǐ)結”的二極管。其正向起始電(diàn)壓較低(dī)。其金屬層除鎢材料外，還(hái)可(kě)以采用金、钼、鎳、钛等材料。其半導體(tǐ)材料采用矽或砷化镓，多(duō)為(wèi)型半導體(tǐ)。這種器(qì)件是由多(duō)數(shù)載流子導電(diàn)的，所以，其反向飽和(hé)電(diàn)流較以少(shǎo)數(shù)載流子導電(diàn)的PN結大(dà)得(de)多(duō)。由于肖特基二極管中少(shǎo)數(shù)載流子的存貯效應甚微，所以其頻率響僅為(wèi)RC時(shí)間(jiān)常數(shù)限制(zhì)，因而，它是高(gāo)頻和(hé)快速開(kāi)關的理(lǐ)想器(qì)件。其工作(zuò)頻率可(kě)達100GHz。并且，MIS(金屬-絕緣體(tǐ)-半導體(tǐ))肖特基二極管可(kě)以用來(lái)制(zhì)作(zuò)太陽能電(diàn)池或發光二極管。

肖特基二極管利用金屬與半導體(tǐ)接觸所形成的勢壘對電(diàn)流進行(xíng)控制(zhì)。它的主要特點是具有(yǒu)較低(dī)的正向壓降(0.3V至0.6V);另外它是多(duō)子參與導電(diàn)，這就比少(shǎo)子器(qì)件有(yǒu)更快的反應速度。肖特基二極管常用在門(mén)電(diàn)路中作(zuò)為(wèi)三極管集電(diàn)極的箝位二極管，以防止三極管因進入飽和(hé)狀态而降低(dī)開(kāi)關速度。

肖特基勢壘二極管反向恢複時(shí)間(jiān)極短(duǎn)(可(kě)以小(xiǎo)到幾納秒(miǎo))，正向導通(tōng)壓降僅0.4V左右，而整流電(diàn)流卻可(kě)達到幾千安培。這些(xiē)優良特性是快恢複二極管所無法比拟的。肖特基整流管的結構原理(lǐ)與PN結整流管有(yǒu)很(hěn)大(dà)的區(qū)别,通(tōng)常将PN結整流管稱作(zuò)結整流管，而把金屬-半導管整流管叫作(zuò)肖特基整流管，近年來(lái)，采用矽平面工藝制(zhì)造的鋁矽肖特基二極管也已問世，這不僅可(kě)節省貴金屬，大(dà)幅度降低(dī)成本，還(hái)改善了參數(shù)的一緻性,肖特基整流管僅用一種載流子(電(diàn)子)輸送電(diàn)荷，在勢壘外側無過剩少(shǎo)數(shù)載流子的積累，因此，不存在電(diàn)荷儲存問題(Qrr→0)，使開(kāi)關特性獲得(de)時(shí)顯改善。其反向恢複時(shí)間(jiān)已能縮短(duǎn)到10ns以內(nèi)。但(dàn)它的反向耐壓值較低(dī)，一般不超過去時(shí)100V。因此适宜在低(dī)壓、大(dà)電(diàn)流情況下工作(zuò)。利用其低(dī)壓降這特點，能提高(gāo)低(dī)壓、大(dà)電(diàn)流整流(或續流)電(diàn)路的效率 。

快恢複二極管是指反向恢複時(shí)間(jiān)很(hěn)短(duǎn)的二極管(5us以下)，工藝上(shàng)多(duō)采用摻金措施，結構上(shàng)有(yǒu)采用PN結型結構，有(yǒu)的采用改進的PIN結構。其正向壓降高(gāo)于普通(tōng)二極管(1-2V)，反向耐壓多(duō)在1200V以下。

從性能上(shàng)可(kě)分為(wèi)快恢複和(hé)超快恢複兩個(gè)等級。前者反向恢複時(shí)間(jiān)為(wèi)數(shù)百納秒(miǎo)或更長，後者則在100納秒(miǎo)以下,快恢複二極管在制(zhì)造工藝上(shàng)采用摻金,單純的擴散等工藝,可(kě)獲得(de)較高(gāo)的開(kāi)關速度,同時(shí)也能得(de)到較高(gāo)的耐壓.目前快恢複二極管主要應用在逆變電(diàn)源中做(zuò)整流元件. 快恢複二極管具有(yǒu)開(kāi)關特性好，反向恢複時(shí)間(jiān)短(duǎn)、正向電(diàn)流大(dà)、體(tǐ)積小(xiǎo)、安裝簡便等優點。 超快恢複二極管SRD則是在快恢複二極管基礎上(shàng)發展而成的，其反向恢複時(shí)間(jiān)trr值已接近于肖特基二極管的指标。它們可(kě)廣泛用于開(kāi)關電(diàn)源、脈寬調制(zhì)器(qì)(PWM)、不間(jiān)斷電(diàn)源(UPS)、交流電(diàn)動機變頻調速(VVVF)、高(gāo)頻加熱等裝置中，作(zuò)高(gāo)頻、大(dà)電(diàn)流的續流二極管或整流管，是極有(yǒu)發展前途的電(diàn)力、電(diàn)子半導體(tǐ)器(qì)件。

反向恢複時(shí)間(jiān)，什麽是反向恢複時(shí)間(jiān)?當外加二極管的電(diàn)壓瞬間(jiān)從正向轉到反向時(shí),流經器(qì)件的電(diàn)流并不能相應地瞬間(jiān)從正向電(diàn)流轉換為(wèi)反向電(diàn)流.此時(shí),正向注入的少(shǎo)數(shù)載流子(空(kōng)穴)被空(kōng)間(jiān)電(diàn)荷區(qū)的強電(diàn)場(chǎng)抽取,由于這些(xiē)空(kōng)穴的密度高(gāo)于基區(qū)平衡空(kōng)穴密度,因而在反向偏置瞬間(jiān)将産生(shēng)一個(gè)遠大(dà)于反向漏電(diàn)流的反向電(diàn)流,即反向恢複電(diàn)流IRM.與此同時(shí),符合過程的強化也在加速這些(xiē)額外載流子密度的下降,直到基區(qū)中積累的額外載流子的完全消失,反向電(diàn)流才下降并穩定到反向漏電(diàn)流.整個(gè)過程所經曆的時(shí)間(jiān)為(wèi)反向恢複時(shí)間(jiān). 反向恢複時(shí)間(jiān)trr的定義是：電(diàn)流通(tōng)過零點由正向轉換到規定低(dī)值的時(shí)間(jiān)間(jiān)隔。它是衡量高(gāo)頻續流及整流器(qì)件性能的重要技(jì)術(shù)指标。反向恢複電(diàn)流IF為(wèi)正向電(diàn)流，IRM為(wèi)最大(dà)反向恢複電(diàn)流。 Irr為(wèi)反向恢複電(diàn)流，通(tōng)常規定Irr=0.1IRM。當t≤t0時(shí)，正向電(diàn)流I=IF。當t>t0時(shí)，由于整流器(qì)件上(shàng)的正向電(diàn)壓突然變成反向電(diàn)壓，因此正向電(diàn)流迅速降低(dī)，在t=t1時(shí)刻，I=0。然後整流器(qì)件上(shàng)流過反向電(diàn)流IR，并且IR逐漸增大(dà);在t=t2時(shí)刻達到最大(dà)反向恢複電(diàn)流IRM值。此後受正向電(diàn)壓的作(zuò)用，反向電(diàn)流逐漸減小(xiǎo)，并在t=t3時(shí)刻達到規定值Irr。從t2到t3的反向恢複過程與電(diàn)容器(qì)放電(diàn)過程有(yǒu)相似之處。

快恢複、超快恢複二極管的結構特點 快恢複二極管的內(nèi)部結構與普通(tōng)二極管不同，它是在P型、N型矽材料中間(jiān)增加了基區(qū)I，構成P-I-N矽片。由于基區(qū)很(hěn)薄，反向恢複電(diàn)荷很(hěn)小(xiǎo)，不僅大(dà)大(dà)減小(xiǎo)了trr值，還(hái)降低(dī)了瞬态正向壓降，使管子能承受很(hěn)高(gāo)的反向工作(zuò)電(diàn)壓。快恢複二極管的反向恢複時(shí)間(jiān)一般為(wèi)幾百納秒(miǎo)，正向壓降約為(wèi)0.6V，正向電(diàn)流是幾安培至幾千安培，反向峰值電(diàn)壓可(kě)達幾百到幾千伏。超快恢複二極管的反向恢複電(diàn)荷進一步減小(xiǎo)，使其trr可(kě)低(dī)至幾十納秒(miǎo)。 20A以下的快恢複及超快恢複二極管大(dà)多(duō)采用TO-220封裝形式。測量反向恢複時(shí)間(jiān),由直流電(diàn)流源供規定的IF，脈沖發生(shēng)器(qì)經過隔直電(diàn)容器(qì)C加脈沖信号，利用電(diàn)子示波器(qì)觀察到的trr值，即是從I=0的時(shí)刻到IR=Irr時(shí)刻所經曆的時(shí)間(jiān)。 設器(qì)件內(nèi)部的反向恢電(diàn)荷為(wèi)Qrr，有(yǒu)關trr≈2Qrr/IRM可(kě)知，當IRM為(wèi)一定時(shí)，反向恢複電(diàn)荷愈小(xiǎo)，反向恢複時(shí)間(jiān)就愈短(duǎn)。

常規檢測方法 在業餘條件下，利用萬用表能檢測快恢複、超快恢複二極管的單向導電(diàn)性，以及內(nèi)部有(yǒu)無開(kāi)路、短(duǎn)路故障，并能測出正向導通(tōng)壓降。若配以兆歐表，還(hái)能測量反向擊穿電(diàn)壓。實例：測量一隻超快恢複二極管，其主要參數(shù)為(wèi)：trr=35ns，IF=5A，IFSM=50A，VRM=700V。将萬用表撥至R×1檔，讀出正向電(diàn)阻為(wèi)6.4?，n′=19.5格;反向電(diàn)阻則為(wèi)無窮大(dà)。 進一步求得(de)VF=0.03V/格×19.5=0.585V。證明(míng)管子是好的。

注意事項：

1)有(yǒu)些(xiē)單管，共三個(gè)引腳，中間(jiān)的為(wèi)空(kōng)腳，一般在出廠時(shí)剪掉，但(dàn)也有(yǒu)不剪的。

2)若對管中有(yǒu)一隻管子損壞，則可(kě)作(zuò)為(wèi)單管使用。

3)測正向導通(tōng)壓降時(shí)，必須使用R×1檔。若用R×1k檔，因測試電(diàn)流太小(xiǎo)，遠低(dī)于管子的正常工作(zuò)電(diàn)流，故測出的VF值将明(míng)顯偏低(dī)。在上(shàng)面例子中，如果選擇R×1k檔測量，正向電(diàn)阻就等于2.2k?，此時(shí)n′=9格。由此計(jì)算(suàn)出的VF值僅0.27V，遠低(dī)于正常值(0.6V)。快恢複二極管的恢複時(shí)間(jiān)是200-500ns超快速二極管的恢複時(shí)間(jiān)是30-100。