你知道肖特基二極管與場效應(yīng)管的不同點有哪些嗎?
隨著全球多樣化的發(fā)展,我們的生活也在不斷變化著,包括我們接觸的各種各樣的電子產(chǎn)品,那么你一定不知道這些產(chǎn)品的一些組成,比如肖特基二極管與場效應(yīng)管。肖特基二極管是以其發(fā)明人肖特基博士(Schottky)命名的,SBD是肖特基勢壘二極管(SchottkyBarrierDiode,縮寫成SBD)的簡稱。SBD不是利用P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體接觸形成PN結(jié)原理制作的,而是利用金屬與半導(dǎo)體接觸形成的金屬-半導(dǎo)體結(jié)原理制作的。因此,SBD也稱為金屬-半導(dǎo)體(接觸)二極管或表面勢壘二極管,它是一種熱載流子二極管。
肖特基二極管是二極管,特點是低功耗、超高速、反向恢復(fù)時間極短、正向壓降小,適合做整流電路;場效應(yīng)管是三極管,特點是輸入阻抗高、噪聲小、功耗低、漏電流小,開關(guān)特性好,適合做放大電路或開關(guān)電路。
肖特基二極管是貴金屬(金、銀、鋁、鉑等)A為正極,以N型半導(dǎo)體B為負極,利用二者接觸面上形成的勢壘具有整流特性而制成的金屬-半導(dǎo)體器件。因為N型半導(dǎo)體中存在著大量的電子,貴金屬中僅有極少量的自由電子,所以電子便從濃度高的B中向濃度低的A中擴散。顯然,金屬A中沒有空穴,也就不存在空穴自A向B的擴散運動。隨著電子不斷從B擴散到A,B表面電子濃度逐漸降低,表面電中性被破壞,于是就形成勢壘,其電場方向為B→A。
但在該電場作用之下,A中的電子也會產(chǎn)生從A→B的漂移運動,從而消弱了由于擴散運動而形成的電場。當(dāng)建立起一定寬度的空間電荷區(qū)后,電場引起的電子漂移運動和濃度不同引起的電子擴散運動達到相對的平衡,便形成了肖特基勢壘。
場效應(yīng)晶體管(Field Effect Transistor縮寫(FET))簡稱場效應(yīng)管。主要有兩種類型:結(jié)型場效應(yīng)管(junction FET—JFET)和金屬 - 氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(metal-oxide semiconductor FET,簡稱MOS-FET)。由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電,也稱為單極型晶體管。它屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。具有輸入電阻高(107~1015Ω)、噪聲小、功耗低、動態(tài)范圍大、易于集成、沒有二次擊穿現(xiàn)象、安全工作區(qū)域?qū)挼葍?yōu)點,現(xiàn)已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強大競爭者。
場效應(yīng)管通常分為兩類:1)JFET和MOSFET。這兩類場效應(yīng)管都是壓控型的器件。場效應(yīng)管有三個電極,分別為:柵極G、漏極D和源極S。目前MOSFET應(yīng)用廣泛,JFET相對較少。MOSFET可以分為NMOS和PMOS。
由于肖特基勢壘高度低于PN結(jié)勢壘高度,故其正向?qū)ㄩT限電壓和正向壓降都比PN結(jié)二極管低(約低0.2V)。它是一種多數(shù)載流子導(dǎo)電器件,不存在少數(shù)載流子壽命和反向恢復(fù)問題。SBD的反向恢復(fù)時間只是肖特基勢壘電容的充、放電時間,完全不同于PN結(jié)二極管的反向恢復(fù)時間。由于SBD的反向恢復(fù)電荷非常少,故開關(guān)速度非???,開關(guān)損耗也特別小,尤其適合于高頻應(yīng)用。
肖特基二極體最大的缺點是其反向偏壓較低及反向漏電流偏大,像使用硅及金屬為材料的肖特基二極體,其反向偏壓額定耐壓最高只到 50V,而反向漏電流值為正溫度特性,容易隨著溫度升高而急遽變大,實務(wù)設(shè)計上需注意其熱失控的隱憂。
場效應(yīng)管是電壓控制器件,它通過VGS(柵源電壓)來控制ID(漏極電流);場效應(yīng)管的控制輸入端電流極小,因此它的輸入電阻(107~1012Ω)很大。它是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電,因此它的溫度穩(wěn)定性較好;組成的放大電路的電壓放大系數(shù)要小于三極管組成放大電路的電壓放大系數(shù);場效應(yīng)管的抗輻射能力強;它不存在雜亂運動的電子擴散引起的散粒噪聲,所以噪聲低。
在研究設(shè)計過程中,一定會有這樣或著那樣的問題,這就需要我們的科研工作者在設(shè)計過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗,這樣才能促進產(chǎn)品的不斷革新。





