肖特基二極管與場(chǎng)效應(yīng)管的區(qū)別在哪里（工作原理、特性、基本概述等）-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2019-12-31
肖特基二極管與場(chǎng)效應(yīng)管的區(qū)別是什么，先介紹一下肖特基二極管和場(chǎng)效應(yīng)管的一些基本知識(shí)。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(shì)壘二極管（SchottkyBarrierDiode,縮寫成SBD）的簡(jiǎn)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(shì)壘二極管，它是一種熱載流子二極管。
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(fù)極，利用二者接觸面上形成的勢(shì)壘具有整流特性而制成的金屬-半導(dǎo)體器件。因?yàn)镹型半導(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(kuò)散。顯然，金屬A中沒有空穴，也就不存在空穴自A向B的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。隨著電子不斷從B擴(kuò)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(shì)壘，其電場(chǎng)方向?yàn)锽→A。
但在該電場(chǎng)作用之下，A中的電子也會(huì)產(chǎn)生從A→B的漂移運(yùn)動(dòng)，從而消弱了由于擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)而形成的電場(chǎng)。當(dāng)建立起一定寬度的空間電荷區(qū)后，電場(chǎng)引起的電子漂移運(yùn)動(dòng)和濃度不同引起的電子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)達(dá)到相對(duì)的平衡，便形成了肖特基勢(shì)壘。
典型的肖特基整流管的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)是以N型半導(dǎo)體為基片，在上面形成用砷作摻雜劑的N-外延層。陽極使用鉬或鋁等材料制成阻檔層。用二氧化硅（SiO2）來消除邊緣區(qū)域的電場(chǎng)，提高管子的耐壓值。N型基片具有很小的通態(tài)電阻，其摻雜濃度較H-層要高100%倍。
在基片下邊形成N+陰極層，其作用是減小陰極的接觸電阻。通過調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)，N型基片和陽極金屬之間便形成肖特基勢(shì)壘，如圖所示。當(dāng)在肖特基勢(shì)壘兩端加上正向偏壓（陽極金屬接電源正極，N型基片接電源負(fù)極）時(shí)，肖特基勢(shì)壘層變窄，其內(nèi)阻變??；反之，若在肖特基勢(shì)壘兩端加上反向偏壓時(shí)，肖特基勢(shì)壘層則變寬，其內(nèi)阻變大。
綜上所述，肖特基整流管的結(jié)構(gòu)原理與PN結(jié)整流管有很大的區(qū)別通常將PN結(jié)整流管稱作結(jié)整流管，而把金屬-半導(dǎo)管整流管叫作肖特基整流管，采用硅平面工藝制造的鋁硅肖特基二極管也已問世，這不僅可節(jié)省貴金屬，大幅度降低成本，還改善了參數(shù)的一致性。
肖特基二極管與場(chǎng)效應(yīng)管的區(qū)別，場(chǎng)效應(yīng)晶體管（Field Effect Transistor縮寫(FET)）簡(jiǎn)稱場(chǎng)效應(yīng)管。主要有兩種類型：結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管（junction FET—JFET)和金屬 - 氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管（metal-oxide semiconductor FET，簡(jiǎn)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(dòng)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(diǎn)，現(xiàn)已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)者。
場(chǎng)效應(yīng)管（FET）是利用控制輸入回路的電場(chǎng)效應(yīng)來控制輸出回路電流的一種半導(dǎo)體器件，并以此命名。
由于它僅靠半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子導(dǎo)電，又稱單極型晶體管。
1.場(chǎng)效應(yīng)管可應(yīng)用于放大。由于場(chǎng)效應(yīng)管放大器的輸入阻抗很高，因此耦合電容可以容量較小，不必使用電解電容器。
2.場(chǎng)效應(yīng)管很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換。常用于多級(jí)放大器的輸入級(jí)作阻抗變換。
3.場(chǎng)效應(yīng)管可以用作可變電阻。
4.場(chǎng)效應(yīng)管可以方便地用作恒流源。
5.場(chǎng)效應(yīng)管可以用作電子開關(guān)。
場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制元件，而晶體管是電流控制元件。在只允許從信號(hào)源取較少電流的情況下，應(yīng)選用場(chǎng)效應(yīng)管；而在信號(hào)電壓較低，又允許從信號(hào)源取較多電流的條件下，應(yīng)選用晶體管。場(chǎng)效應(yīng)管是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電，所以稱之為單極型器件，而晶體管是既有多數(shù)載流子，也利用少數(shù)載流子導(dǎo)電，被稱之為雙極型器件。
有些場(chǎng)效應(yīng)管的源極和漏極可以互換使用，柵壓也可正可負(fù)，靈活性比三極管好。
場(chǎng)效應(yīng)管能在很小電流和很低電壓的條件下工作，而且它的制造工藝可以很方便地把很多場(chǎng)效應(yīng)管集成在一塊硅片上，因此場(chǎng)效應(yīng)管在大規(guī)模集成電路中得到了廣泛的應(yīng)用。
肖特基二極管與場(chǎng)效應(yīng)管的區(qū)別，肖特基二極管自從替代傳統(tǒng)的普通的二極管后受到了用戶的的青睞和喜歡，但是有些時(shí)候也會(huì)有傻傻分不肖的時(shí)候，肖特基二極管和場(chǎng)效應(yīng)管有什么區(qū)別？
肖特基二極管是二極管，特點(diǎn)是低功耗、超高速、反向恢復(fù)時(shí)間極短、正向壓降小，適合做整流電路；場(chǎng)效應(yīng)管是三極管，特點(diǎn)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。
二極管與三極管完全是2種類型，不能相比，但同屬電子元件類。
肖特基二極管和普通二極管或場(chǎng)效應(yīng)管的外觀還是多少有點(diǎn)相似的，用戶在使用時(shí)會(huì)有所困惑也是難免的。
如何區(qū)分場(chǎng)效應(yīng)管和肖特基二極管
場(chǎng)效應(yīng)管是場(chǎng)效應(yīng)晶體管的簡(jiǎn)稱，應(yīng)為縮寫為FET。場(chǎng)效應(yīng)管通常分為兩類：1）JFET和MOSFET。這兩類場(chǎng)效應(yīng)管都是壓控型的器件。場(chǎng)效應(yīng)管有三個(gè)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(duì)較少。MOSFET可以分為NMOS和PMOS，下圖是PMOS的結(jié)構(gòu)圖、NMOS和MOSFET的電路符號(hào)圖。
PMOS的結(jié)構(gòu)是這樣的： 在N型硅襯底上做了兩個(gè)P型半導(dǎo)體的P+區(qū)，這兩個(gè)區(qū)分別叫做源極S和漏極D，在N型半導(dǎo)體的絕緣層上引出柵極G。NMOS的實(shí)物圖和引腳分布如下圖所示。
肖特基二極管又叫勢(shì)壘二極管，是由金屬和半導(dǎo)體接觸形成的二極管，其特點(diǎn)為：
反向恢復(fù)時(shí)間非常短，為ns級(jí)別；
正向?qū)▔航捣浅５停簽?.3-0.5V左右；
漏電流較大、反向擊穿電壓比較低；
（一）肖特基二極管的特點(diǎn)
SBD的主要優(yōu)點(diǎn)包括兩個(gè)方面：
1）由于肖特基勢(shì)壘高度低于PN結(jié)勢(shì)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）。
2）由于SBD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(shí)間只是肖特基勢(shì)壘電容的充、放電時(shí)間，完全不同于PN結(jié)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間。由于SBD的反向恢復(fù)電荷非常少，故開關(guān)速度非常快，開關(guān)損耗也特別小，尤其適合于高頻應(yīng)用。
但是，由于SBD的反向勢(shì)壘較薄，并且在其表面極易發(fā)生擊穿，所以反向擊穿電壓比較低。由于SBD比PN結(jié)二極管更容易受熱擊穿，反向漏電流比PN結(jié)二極管大。
（二）場(chǎng)效應(yīng)管的特點(diǎn)
與雙極型晶體管相比，場(chǎng)效應(yīng)管具有如下特點(diǎn)。
（1）場(chǎng)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）；
（2）場(chǎng)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。
（3）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；
（4）它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)；
（5）場(chǎng)效應(yīng)管的抗輻射能力強(qiáng)；
（6）由于它不存在雜亂運(yùn)動(dòng)的電子擴(kuò)散引起的散粒噪聲，所以噪聲低。
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