什么是二極管？

二極管在電子元件當中，一種具有兩個電極的裝置，只允許電流由單一方向流過，許多的使用是應(yīng)用其整流的功能。而變?nèi)荻O管（Varicap Diode）則用來當作電子式的可調(diào)電容器。大部分二極管所具備的電流方向性我們通常稱之為“整流（Rectifying）”功能。二極管最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過（稱為順向偏壓），反向時阻斷 （稱為逆向偏壓）。因此，二極管可以想成電子版的逆止閥。

早期的真空電子二極管；它是一種能夠單向傳導(dǎo)電流的電子器件。在半導(dǎo)體二極管內(nèi)部有一個PN結(jié)兩個引線端子，這種電子器件按照外加電壓的方向，具備單向電流的傳導(dǎo)性。一般來講，晶體二極管是一個由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體燒結(jié)形成的p-n結(jié)界面。在其界面的兩側(cè)形成空間電荷層，構(gòu)成自建電場。當外加電壓等于零時，由于p-n 結(jié)兩邊載流子的濃度差引起擴散電流和由自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)，這也是常態(tài)下的二極管特性。

早期的二極管包含“貓須晶體（"Cat's Whisker" Crystals）”以及真空管(英國稱為“熱游離閥（Thermionic Valves）”)。現(xiàn)今最普遍的二極管大多是使用半導(dǎo)體材料如硅或鍺。

什么是肖特基二極管？

肖特基二極管是以金屬和半導(dǎo)體接觸形成的勢壘為基礎(chǔ)的二極管，簡稱肖特基二極管（Schottky Barrier Diode），具有正向壓降低（0.4--0.5V）、反向恢復(fù)時間很短（10-40納秒），而且反向漏電流較大，耐壓低，一般低于150V，多用于低電壓場合。

快恢復(fù)二極管是指反向恢復(fù)時間很短的二極管（5us以下），工藝上多采用摻金措施，結(jié)構(gòu)上有采用PN結(jié)型結(jié)構(gòu)，有的采用改進的PIN結(jié)構(gòu)。其正向壓降高于普通二極管（1-2V），反向耐壓多在1200V以下。從性能上可分為快恢復(fù)和超快恢復(fù)兩個等級。前者反向恢復(fù)時間為數(shù)百納秒或更長，后者則在100納秒以下。

超快恢復(fù)二極管（簡稱fred）是一種具有開關(guān)特性好、反向恢復(fù)時間超短的半導(dǎo)體二極管，常用來給高頻逆變裝置的開關(guān)器件作續(xù)流、吸收、箝位、隔離、輸出和輸入整流器，使開關(guān)器件的功能得到充分發(fā)揮。超快恢復(fù)二極管是用電設(shè)備高頻化（20khz以上）和高頻設(shè)備固態(tài)化發(fā)展不可或缺的重要器件。

怎么區(qū)分肖特基二極管與快恢復(fù)二極管

1、結(jié)構(gòu)原理不同，肖特基二極管是貴重金屬和n型半導(dǎo)體結(jié)合成，快恢復(fù)二極管是普通pn結(jié)加了個薄基區(qū)。

2、快恢復(fù)二極管是指反向恢復(fù)時間很短的二極管（5us以下），工藝上多采用摻金措施，結(jié)構(gòu)上有采用PN結(jié)型結(jié)構(gòu)，有的采用改進的PIN結(jié)構(gòu)。其正向壓降高于普通二極管（1-2V），反向耐壓多在1200V以下。從性能上可分為快恢復(fù)和超快恢復(fù)兩個等級。前者反向恢復(fù)時間為數(shù)百納秒或更長，后者則在100納秒以下。 肖特基二極管是以金屬和半導(dǎo)體接觸形成的勢壘為基礎(chǔ)的二極管，稱肖特基二極管（Schottky Barrier Diode），具有正向壓降低（0.4--0.5V）、反向恢復(fù)時間很短（10-40納秒），而且反向漏電流較大，耐壓低，一般低于150V，多用于低電壓場合。

3、肖特基二極管反向擊穿電壓大多不高于60V，最高僅約100V，限制其使用，快恢復(fù)二極管反向峰值可以到幾百到幾千伏，因此像在開關(guān)電源變壓器次級用100V以上的高頻整流二極管等只有使用快速恢復(fù)（UFRD）。

4、肖特基正向?qū)▔航祪H0.4V左，快回復(fù)二級館0.6伏， 總的來說，由于肖特基二極管中少數(shù)載流子的存貯效應(yīng)甚微，所以其頻率響僅為RC時間常數(shù)限制，因而，它是高頻和快速開關(guān)的理想器件。其工作頻率可達100GHz。并且，MIS（金屬－絕緣體－半導(dǎo)體）肖特基二極管可以用來制作太陽能電池或發(fā)光二極管。快恢復(fù)二極管：有0.8-1.1V的正向?qū)▔航担?5-85nS的反向恢復(fù)時間，在導(dǎo)通和截止之間迅速轉(zhuǎn)換，提高了器件的使用頻率并改善了波形。快恢復(fù)二極管在制造工藝上采用摻金，單純的擴散等工藝，可獲得較高的開關(guān)速度，同時也能得到較高的耐壓。目前快恢復(fù)二極管主要應(yīng)用在逆變電源中做整流元件。

快恢復(fù)、超快恢復(fù)二極管的結(jié)構(gòu)特點是什么？

快恢復(fù)二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與普通二極管不同，它是在P 型、N 型硅材料中間增加了基區(qū)I，構(gòu)成P-I-N硅片。由于基區(qū)很薄，反向恢復(fù)電荷很小，不僅大大減小了trr值，還降低了瞬態(tài)正向壓降，使管子能承受很高的反向工作電壓。快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時間一般為幾百納秒，正向壓降約為0.6V，正向電流是幾安培至幾千安培，反向峰值電壓可達幾百到幾千伏。超快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)電荷進一步減小，使其trr可低至幾十納秒。

20A以下的快恢復(fù)及超快恢復(fù)二極管大多采用TO-220封裝形式。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)看，可分成單管、對管（亦稱雙管）兩種。對管內(nèi)部包含兩只快恢復(fù)二極管，根據(jù)兩只二極管接法的不同，又有共陰對管、共陽對管之分。幾十安的快恢復(fù)二極管一般采用TO-3P金屬殼封裝。更大容量（幾百安～幾千安）的管子則采用螺栓型或平板型封裝形式。

肖特基二極管、快恢復(fù)和超快恢復(fù)二極管性能參數(shù)對比

二極管的反向恢復(fù)時間

什么是反向恢復(fù)時間？當外加二極管的電壓瞬間從正向轉(zhuǎn)到反向時，流經(jīng)器件的電流并不能相應(yīng)地瞬間從正向電流轉(zhuǎn)換為反向電流。此時，正向注入的少數(shù)載流子（空穴）被空間電荷區(qū)的強電場抽取，由于這些空穴的密度高于基區(qū)平衡空穴密度，因而在反向偏置瞬間，將產(chǎn)生一個遠大于反向漏電流的反向電流，即反向恢復(fù)電流IRM。與此同時，符合過程的強化也在加速這些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，反向電流才下降并穩(wěn)定到反向漏電流。整個過程所經(jīng)歷的時間為反向恢復(fù)時間。

反向恢復(fù)時間trr的定義是：電流通過零點由正向轉(zhuǎn)換到規(guī)定低值的時間間隔。它是衡量高頻續(xù)流及整流器件性能的重要技術(shù)指標。
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