大學(xué)模電里面沒有肖特基二極管的內(nèi)容，然而在實(shí)際工作中，肖特基二極管甚至比普通二極管用得還要多。

與此同時(shí)，肖特基二極管和PN結(jié)二極管的工作原理是完全不同的。

這節(jié)就來(lái)簡(jiǎn)單說(shuō)一說(shuō)我對(duì)肖特基二極管工作原理的理解。

肖特基二極管的工作原理

肖特基二極管，本質(zhì)上就是金屬和半導(dǎo)體材料接觸的時(shí)候，在界面半導(dǎo)體處的能帶彎曲，形成了肖特基勢(shì)壘。

這個(gè)定義比較官方，估計(jì)看一眼就忘記了。

那么如何通俗理解呢？

其實(shí)就是金屬和半導(dǎo)體接觸的時(shí)候，電子會(huì)從半導(dǎo)體跑到金屬里面去。半導(dǎo)體失去電子，就會(huì)帶正電，形成空間電荷區(qū)（不可移動(dòng)的正離子構(gòu)成），這個(gè)空間電荷區(qū)，會(huì)阻止半導(dǎo)體的電子繼續(xù)向金屬移動(dòng)，也就是說(shuō)形成了肖特基勢(shì)壘。

當(dāng)在這個(gè)勢(shì)壘上面加上正向電壓（金屬電壓》半導(dǎo)體電壓），那么半導(dǎo)體和金屬之間的勢(shì)壘就降低了。如此一來(lái)呢，電子就會(huì)從半導(dǎo)體流向金屬，從而形成正向電流。

反之，當(dāng)加上反向電壓，勢(shì)壘被加大，電流基本為0，也就是說(shuō)反偏截止了。

這，就是肖特基二極管的工作原理。

估計(jì)會(huì)有疑問(wèn)：擴(kuò)散不是從濃度高向濃度低的方向擴(kuò)散？怎么會(huì)是金屬失去電子呢？金屬的自由電子那么多，搞錯(cuò)了？

錯(cuò)當(dāng)然是沒錯(cuò)，這個(gè)時(shí)候是不能用擴(kuò)散來(lái)解釋的。

那怎么解釋呢？

這么理解吧，一個(gè)金屬塊，里面有很多自由電子，我們稱它們“自由”，說(shuō)的是它們?cè)谶@個(gè)金屬塊里面可以自由的移動(dòng)，只有加一點(diǎn)點(diǎn)電壓，電子就能在金屬塊內(nèi)運(yùn)動(dòng)。

但是如果想讓它們脫離金屬，飛到真空中去，這個(gè)應(yīng)該是挺難的吧。難歸難，就有一個(gè)參數(shù)衡量到底有多難，那就是功函數(shù)。

功函數(shù)也叫逸出功，就是把電子從固體內(nèi)部弄到外部去，所需的最少的能量。

事實(shí)表明，這個(gè)能量，金屬要比半導(dǎo)體（半導(dǎo)體稱為電子親合能）要大。所以，電子更難脫離金屬，而半導(dǎo)體相對(duì)容易一點(diǎn)。

因此，金屬與半導(dǎo)體搞到一起的時(shí)候，是金屬得到電子。

估計(jì)又有人說(shuō)：話都讓你說(shuō)了，PN結(jié)用濃度差擴(kuò)散理論。

現(xiàn)在肖特基結(jié)，你又搞出個(gè)逸出功，得出另外一個(gè)結(jié)論，你長(zhǎng)得帥，說(shuō)什么都對(duì)？

雖然我長(zhǎng)得不帥，但事實(shí)就是如此。

P型半導(dǎo)體，N型半導(dǎo)體，里面其實(shí)絕大多數(shù)都是硅原子，只是摻雜了少許雜質(zhì)，它們的主要特性沒有變化，就是硅晶體。

因此，可以看作是同一種材料。

而金屬和半導(dǎo)體，它們完全是兩種材料，得失電子就要考慮逸出功。

其實(shí)，P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體，我們也是可以考慮逸出功的。只不過(guò)它們可以看作是一種材料，逸出功是一樣的，也就是沒有影響，所以一般也就不提了，主要考慮擴(kuò)散作用了。

問(wèn)題又來(lái)了：你說(shuō)金屬與半導(dǎo)體接觸會(huì)形成肖特基二極管，那我們實(shí)際用的PN結(jié)二極管，焊接的兩個(gè)管腳是金屬導(dǎo)體吧，而里面又是半導(dǎo)體。

所以肯定有金屬和半導(dǎo)體接觸吧，怎么沒聽說(shuō)形成了肖特基二極管？

這里呢，需要說(shuō)明一下，金屬與半導(dǎo)體相接觸，并不是一定會(huì)形成二極管。

在N型半導(dǎo)體摻雜很高的時(shí)候，形成的勢(shì)壘會(huì)非常的薄，這時(shí)的電子呢，可以通過(guò)隧道效應(yīng)直接就穿過(guò)這個(gè)薄的勢(shì)壘了。

這時(shí)候，這個(gè)勢(shì)壘就相當(dāng)于是一個(gè)低阻值的電阻了，沒有二極管的整流特性。這種接觸稱為歐姆接觸。

而摻雜低的時(shí)候，形成的勢(shì)壘相對(duì)較寬，電子就不能因?yàn)樗淼佬?yīng)越過(guò)勢(shì)壘區(qū)了，這時(shí)候會(huì)形成二極管，這種金屬-半導(dǎo)體接觸就叫肖特基接觸。

肖特基二極管為什么速度快

都知道肖特基二極管比普通的二極管的速度更快，那為什么呢？

通過(guò)我們前面的文章知道，普通二極管的速度慢，其原因就是因?yàn)橛蟹聪蚧謴?fù)時(shí)間，而反向恢復(fù)時(shí)間是因?yàn)樯贁?shù)載流子的存儲(chǔ)作用導(dǎo)致的。

不清楚的話，可以點(diǎn)下面的鏈接再看看。

鏈接：二極管結(jié)電容和反向恢復(fù)時(shí)間都是怎么來(lái)的

而從肖特基二極管的工作原理可以看出，它只有一種載流子，那就是電子，也是多子。

所以就不存在反向恢復(fù)時(shí)間了，或者說(shuō)反向恢復(fù)時(shí)間很短吧。

有點(diǎn)兒懵？

我在寫這個(gè)文章的時(shí)候，也是看了不少。其中百度百科讓我有點(diǎn)兒懵，我給大家貼出來(lái)看看。

貴金屬中只有極少量的自由電子？？？

逗我呢？難道是我錯(cuò)了？

結(jié)尾

本文說(shuō)了下我個(gè)人對(duì)肖特基二極管原理的理解，希望對(duì)同學(xué)們有所幫助。

若有錯(cuò)漏的地方，請(qǐng)?jiān)诹粞詤^(qū)指出，一起進(jìn)步。

責(zé)任編輯：lq6