肖特基势垒二极管与PN结二极管的区别

利用金属—半导体整流接触特性制成的二极管称为肖特基势垒二极管，它和pn结二极管具有类似的电流-电压关系，即它们都有单向导电性；但在参数和应用上，前者又有区别于后者的显著特点。在电子电路中，肖特基势垒二极管与PN结二极管是两种重要的整流器件，两种器件虽然都有单向导电性，但物理机制、电学特性及应用场景都存在很明显的差异。合科泰将深入讲解两者的区别。

载流子运动形式

PN结正向导通时，靠少数载流子注入形成积累，再通过扩散运动形成电流，存在电荷存储效应，影响高频性能。而肖特基势垒二极管正向电流主要由多数载流子形成，如金属和n型半导体接触时，正向导通时半导体中进入金属的电子直接形成漂移电流，不发生积累，所以肖特基势垒二极管高频特性更好。

反向饱和电流与正向导通电压

对于相同势垒高度，肖特基二极管的反向饱和电流比PN结的大得多。这使得在同样使用电流下，肖特基势垒二极管的正向导通电压较低，一般为0.3V左右。

肖特基势垒二极管的应用

在高速集成电路中的应用：以硅高速TTL电路为例，将肖特基二极管连接到晶体管的基极与集电极之间组成钳位晶体管，可大大提高电路速度。制作肖特基二极管的常用方法是把铝蒸发到n型集电区上，然后在520-540℃的真空中或氮气中恒温加热约十分钟，形成铝和硅的良好接触。SOD - 123封装的肖特基二极管1N5817W适用于钳位晶体管，有较低的正向压降，正向电压0.45V，正向电流1A。

在微波技术中的应用

如掺有浓度约为5×1015cm-3的n型外延硅衬底与PtSi接触，经钝化制成的金属—半导体雪崩二极管，能产生连续的微波振荡，且可在大功率下工作。高频应用中SOD-123封装可减少寄生参数，推荐肖特基二极管1N5818W型号，1N5818W，直流反向电压为 30V，正向电流为 1A，一定频率范围内可能有较好的表现。

在其他方面可以用金属—半导体势垒作为控制栅极，制成肖特基势垒栅场效应晶体管，其中砷化镓肖特基势垒栅场效应晶体管的功率及噪声性能比各种砷化镓晶体管都好。

结语

总之肖特基势垒二极管与PN结二极管的二者的本质区别在于，载流子类型与输运机制的不同。肖特基二极管以 “高频、低压降、多数载流子导电” 特性，在高速通信、微波器件、功率转换等领域不可替代；PN 结二极管则在低频整流、高压场景保持优势。随着电子技术向高频化、集成化演进，肖特基势垒器件将持续推动微波通信、新能源等领域的技术革新，与 PN 结器件形成场景互补，共同构建多样化的半导体整流解决方案。

审核编辑 黄宇