肖特基势垒二极管是一种多数载流子传导器件,没有少数载流子寿命和反向恢复问题。肖特基二极管的反向恢复时间只是肖特基势垒电容的充放电时间,与pn结二极管的反向恢复时间完全不同。由于肖特基二极管的反向恢复电荷非常小,开关速度非常快,开关损耗非常小,特别适合高频应用。然而,肖特基二极管的反向击穿电压相对较低,因为其反向势垒较薄,表面容易击穿。因为肖特基二极管比pn结二极管更容易热击穿,所以反向漏电流比pn结二极管大。
肖特基二极管具有开关频率高、正向电压降低的优点,但其反向击穿电压相对较低,大多不高于60v,最多只有100v左右,限制了其应用范围。例如,开关电源(smps)和功率因数校正(pfc)电路中功率开关器件的续流二极管、变压器次级100伏以上的高频整流二极管、rcd缓冲电路600伏至1.2千伏的高速二极管、pfc升压用600伏二极管等。仅使用快速恢复外延二极管和超快速恢复二极管。
超快速恢复二极管的反向恢复时间trr也超过20ns,这根本不能满足smps在空间站等领域1兆赫至3兆赫的需要。即使硬开关是100千赫smps,由于超快速恢复二极管的大的传导损耗和开关损耗均以及高的外壳温度,需要大的散热器,这增加了smps的体积和重量,并且不符合小型化和薄型化的发展趋势。因此,研制100伏以上的高压肖特基二极管一直是一个研究课题和热点。近年来,肖特基二极管取得了突破性进展,150伏和200伏高压肖特基二极管已上市,sbd 1kv以上新材料已成功开发,为其应用注入了新的生机和活力。
肖特基二极管的最大缺点是反向偏置电压低,反向漏电流大。例如,由硅和金属制成的肖特基二极管,其反向偏置电压的额定耐受电压仅高达50v,而反向漏电流的值是正温度特性,易于随着温度的升高而迅速增加。在实际设计中,应注意热失控的隐患。为了避免上述问题,实际使用中肖特基二极管的反向偏置电压远远小于其额定值。然而,肖特基二极管的技术也得到了改进,其反向偏置电压可高达200伏。
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