蕭特基二極體

蕭特基二極體的符號

各種不同的蕭特基二極體，左側是小信號的蕭特基二極體，中間和右側則是中高功率的蕭特基二極體

蕭特基二極體（英語：Schottky diode），又譯肖特基二極體，是一種導通電壓降較低、允許高速切換的二極體，是利用蕭特基能障特性而產生的電子元件，其名稱是為了紀念德國物理學家華特·蕭特基（Walter H. Schottky）。

蕭特基二極體的導通電壓非常低。一般的二極體在電流流過時，會產生約 0.7-1.7 伏特的電壓降，不過蕭特基二極體的電壓降只有 0.15-0.45 伏特，因此可以提昇系統的效率。

結構

蕭特基二極體是利用金屬-半導體接面作為蕭特基勢壘，以產生整流的效果，和一般二極體中由半導體-半導體接面產生的P-N接面不同。蕭特基勢壘的特性使得蕭特基二極體的導通電壓降較低，而且可以提高切換的速度。

逆向恢復時間

蕭特基二極體和一般二極體最大的差異在於逆向恢復時間，也就是二極體由流過順向電流的導通狀態，切換到不導通狀態所需的時間。

一般二極體的逆向恢復時間大約是數百nS，若是高速二極體則會低於一百 nS，蕭特基二極體沒有逆向恢復時間，因此小信號的蕭特基二極體切換時間約為數十 pS，特殊的大容量蕭特基二極體切換時間也才數十 pS。由於一般二極體在逆向恢復時間內會因逆向電流而造成EMI雜訊。蕭特基二極體可以立即切換，沒有逆向恢復時間及反相電流的問題。

蕭特基二極體是一種使用多數載流子的半導體元件，若蕭特基二極體是使用N型半導體，其二極體的特性是由多數載流子（即電子）所產生。多數載流子快速地由半導體穿過接面，注入另一側金屬的傳導帶，由於此過程不涉及N 型、P 型載流子的結合（隨機反應而且需要時間較長），因此蕭特基二極體停止導通的速度會比傳統的二極體速度要快。這樣的特性使得元件需要的面積可以減少，又進一步的減少切換所需的時間。在切換式電源供應器中常會用到蕭特基二極體，因為蕭特基二極體允許高速切換，電路可以在200kHz到2MHz的頻率下操作，也就可以使用較小的電感器及電容器，同時可以提昇電源供應器的效率。小體積的蕭特基二極體最高可工作在50GHz的頻率，因此是 RF （無線電頻率）偵測器及 mixer（混頻器） 中的重要零件。

缺點

蕭特基二極體最大的缺點是其逆向偏壓較低及逆向漏電流偏大，像使用矽及金屬為材料的蕭特基二極體，其逆向偏壓額定耐壓最高只到 50V，而逆向漏電流值為正溫度特性，容易隨着溫度升高而急遽變大，實務設計上需注意其熱失控的隱憂。為了避免上述的問題，蕭特基二極體實際使用時的逆向偏壓都會比其額定值小很多。不過目前蕭特基二極體的技術也已有了進步，其逆向偏壓的額定值最大可以到200V。現行技術也可以製造出逆向偏壓更高的蕭特基二極體，但是其導通電壓也會升高到和普通二極體相同的水平，因此除非是需要高切換速度的場合，這種二極體在應用中沒有優勢。

碳化矽蕭特基二極體

碳化矽蕭特基二極體是一種新型的蕭特基二極體，與傳統的矽質二極體相比，其逆向漏電流更低、逆向耐壓更高，但導通電壓也更高（25°C時的導通電壓為1.4-1.8 V）。但由於消除了逆向恢復電流，這種二極體可將電源適配器的效率提高0.5%-1%，同時降低電磁干擾，允許縮小EMI濾波器的體積。時至2011年，市面上可購買到逆向耐壓高達1700V的產品。碳化矽蕭特基二極體具有優良的熱導率，溫度因素對二極體的切換特徵和溫度特徵只有很小的影響。特殊封裝的碳化矽蕭特基二極體可以在結溫達500 K (約200 °C)時依然正常工作，用於航空領域時，僅靠被動輻射即可實現被動散熱。