肖特基二極體和PN接面二極體的區別
二極體是一種電子器件,可以在電子電路中執行開關和整流操作。迄今為止,隨著技術的進步,已經開發出各種型別的二極體。
在本文中,我們將討論肖特基二極體和PN接面二極體,並透過考慮基本定義、電路符號、特性、應用等各種引數來突出它們之間的主要區別。
什麼是PN接面二極體?
PN接面二極體顧名思義,是一種半導體電子器件,它具有兩層帶相反電荷的半導體材料,即P型半導體和N型半導體。
這兩層半導體材料連線在一起形成PN接面。因此,PN接面二極體有兩個端子,即陽極和陰極。陽極是連線到P區的端子,而陰極是連線到N區的端子。
當施加直流電壓到二極體上,使得正極連線到陽極,電源的負極連線到陰極時,則稱PN接面二極體處於正向偏置狀態並導通電流。另一方面,如果電壓極性反轉,即正極連線到陰極,負極連線到陽極,則稱二極體處於反向偏置狀態,並且不導通電流。
由於其工作特性,二極體主要用於各種電氣和電子電路中的開關和整流應用。
什麼是肖特基二極體?
肖特基二極體是一種特殊用途的二極體,它使用金屬-半導體結而不是PN接面進行整流應用。
半導體通常是矽,金屬是鋁。因此,在肖特基二極體中,我們得到鋁-矽結。基本上,肖特基二極體是一種功率二極體,即與普通PN接面二極體相比,它具有更高的電壓和電流額定值。
當肖特基二極體正向偏置時,它導通,自由電子流向金屬-半導體結。由於金屬不包含空穴,因此在正向偏置時,導通僅由自由電子的運動引起。
肖特基二極體用於開關電源和高頻儀器。
肖特基二極體和PN接面二極體的區別
肖特基二極體和PN接面二極體都是電子開關器件,主要用於執行相同的整流功能。但是,肖特基二極體和PN接面二極體之間存在一些差異,在下表中突出顯示了這些差異。
差異依據 | 肖特基二極體 | PN接面二極體 |
---|---|---|
描述 | 透過連線金屬和半導體而製成的二極體稱為肖特基二極體。 | 透過連線P型半導體和N型半導體而製成的二極體稱為PN接面二極體。 |
電路符號 | ||
結型別 | 肖特基二極體具有金屬-半導體結。 | PN接面二極體僅具有半導體結,即PN接面。 |
端子 | 在肖特基二極體中,金屬區域形成陽極端子,半導體區域形成陰極端子。 | 在PN接面二極體中,P區形成陽極,N區形成陰極。 |
導通電壓 | 肖特基二極體的導通電壓較小,約為0.3至0.4伏。 | PN接面二極體的導通電壓相對較高,約為0.3至0.7伏。 |
正向電流 | 在肖特基二極體中,正向電流僅由多數載流子(即金屬發射的自由電子)流動。 | 在PN接面二極體的情況下,正向電流的流動是由於多數載流子和少數載流子的運動。 |
反向漏電流 | 對於肖特基二極體,反向漏電流相對較大。 | 與肖特基二極體相比,PN接面二極體的反向漏電流相對較小。 |
耗盡層 | 肖特基二極體沒有耗盡層。 | PN接面二極體存在耗盡層。 |
器件極性 | 肖特基二極體是單極性器件,即僅具有一種型別的載流子,即電子。 | PN接面二極體是雙極性器件,具有兩種型別的載流子,即電子和空穴。 |
工作頻率 | 肖特基二極體具有更高的工作頻率。 | PN接面二極體的工作頻率相對較低。 |
反向恢復時間 | 對於肖特基二極體,反向恢復時間為零。這是因為金屬沒有空穴,因此沒有電荷儲存。 | 對於典型的PN接面二極體,存在一定的反向恢復時間,範圍從150 ns到200 ns。 |
開關速度 | 肖特基二極體的開關速度極高。 | PN接面二極體的開關速度相對較低,並受載流子複合時間的限制。 |
溫度變化對開關的影響 | 肖特基二極體的開關行為不受溫度變化的影響。 | 溫度變化極大地影響PN接面二極體的開關行為。 |
反向峰值電壓(PIV) | 對於肖特基二極體,PIV值遠小於PN接面二極體。 | PN接面二極體具有相對較高的PIV額定值。 |
成本 | 肖特基二極體比PN接面二極體略貴。 | PN接面二極體價格較低。 |
應用 | 肖特基二極體用於開關電源和其他高頻儀器。 | PN接面二極體用於一般的整流和開關應用。 |
結論
您在這裡注意到的最顯著的區別是肖特基二極體包含金屬-半導體結,而PN接面二極體包含PN接面。
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