PN 接面二極體與蕭特基二極體的差異:結構、順向電壓、逆向恢復、漏電流比較
PN 接面二極體以 p 型與 n 型半導體的接面整流,蕭特基二極體則以金屬與半導體的接面整流。PN 接面在順向時會注入並累積少數載子,因此切換為逆向時會流過逆向恢復電流。蕭特基二極體只靠多數載子運作,幾乎沒有逆向恢復,在矽中順向電壓約 0.2 至 0.4 V,也比 PN 接面的約 0.6 至 0.7 V 低。但相對地,其逆向漏電流較大,在矽中也難以得到高耐壓,這是它的弱點。
| 項目 | PN 接面二極體 | 蕭特基二極體 |
|---|---|---|
| 結構 | 將 p 型與 n 型半導體接合 | 將金屬與半導體(主要為 n 型)接合(蕭特基接面) |
| 傳導電流的載子 | 注入的少數載子。電子與電洞兩者都參與 | 只有多數載子。以越過能障的熱電子發射流動 |
| 順向電壓(矽,參考值) | 約 0.6 至 0.7 V | 約 0.2 至 0.4 V。隨金屬種類與耐壓而變 |
| 逆向恢復 | 有。在累積的少數載子消失之前會流過逆向電流。一般整流用為 µs 等級,快速恢復型約數十 ns | 幾乎沒有。流過的只有接面電容充放電的電流 |
| 逆向漏電流 | 小 | 大。能障越低越大 |
| 耐壓(矽,參考值) | 也容易做到高耐壓。可達數 kV 等級 | 約 200 V 左右為止。SiC 則已有 600 至 1700 V 等級的產品實用化 |
| 高耐壓品在大電流下的壓降 | 以電導調變降低低濃度層的電阻,可抑制壓降 | 沒有電導調變,漂移層的電阻會直接造成影響 |
| 溫度特性 | 順向電壓以約 −2 mV/℃ 下降。漏電流隨溫度增加 | 漏電流隨溫度急遽增加,需注意熱失控。順向電壓隨溫度下降 |
| 主要用途 | 市電整流、高耐壓整流、通用的保護與訊號電路 | 交換式電源的低電壓、大電流整流、飛輪二極體、反接保護、高頻檢波 |
數值為具代表性的大致參考值,會因世代或產品而異。