肖特基和快速恢复二极管的区别（快恢复二极管FRD的基本结构与工作原理）

通常，额定电流超过1安培的半导体器件称为功率半导体它们阻断电压范围从几伏一直到上万伏在众多的功率半导体器件中，功率二极管是相对简单的一种器件，但它同时也是在电力电于电路中应用最为广泛的一种常用基础器件它不仅应用于简单的整流电路，同时也常常用作续流二极管(简称FWD)，简单的单相半桥式逆变电路中，与可控的开关器件匹配，反并联使用，以继续维持感性负载上的电流，防止由于电流的突然跌落产生的电压尖峰这种FWD的使用，在开关电源、变频电源、不间断电源、变频电机驱动等很多应用场合大量存在，我来为大家讲解一下关于肖特基和快速恢复二极管的区别?跟着小编一起来看一看吧!

肖特基和快速恢复二极管的区别

通常，额定电流超过1安培的半导体器件称为功率半导体。它们阻断电压范围从几伏一直到上万伏。在众多的功率半导体器件中，功率二极管是相对简单的一种器件，但它同时也是在电力电于电路中应用最为广泛的一种常用基础器件。它不仅应用于简单的整流电路，同时也常常用作续流二极管(简称FWD)，简单的单相半桥式逆变电路中，与可控的开关器件匹配，反并联使用，以继续维持感性负载上的电流，防止由于电流的突然跌落产生的电压尖峰。这种FWD的使用，在开关电源、变频电源、不间断电源、变频电机驱动等很多应用场合大量存在。

快恢复二极管具有反向阻断时高耐压低漏电流，正向低通态电阻大电流的特点。由于作为开关使用，因此一般需要其开关速度较快。另外，适当选择续流二极管的特性，尤其是反向恢复特性，如反向恢复时间和反向恢复软度，能够显著减少开关器件、二极管和其他电路元件的功耗，并减小由续流二极管引起的电压尖峰、电磁干扰，从而尽量减少甚至去掉吸收电路。

功率二极管与普通二极管的区别在于它具有额定工作电流大，阻断电压高的特点。因此，为了实现高耐压，不能使用普通的PN结结构，而是普遍采用P-i-N结构。

P-i-N结构的二极管，在普通的PN结之间加了一个i区，代指轻掺杂的半导体区。由于PN结是通过耗尽区的扩展来承受压降的，因此，由泊松方程可知，耗尽区内的净电荷密度越小，电场斜率就越小，而又由于电场峰值处在PN结处，因此，轻掺杂一侧的半导体耗尽后，场下降缓慢，电压为电场在位置上积分，便可以承受较大的电压。因此，最好，在PN结之间有一个本征区，这样，电场就可以平着一段距离，以实现较大耐压。i代表本征区的含义，但本征半导体在实际工艺中是不现实的，因此，i区实际上是一个轻掺杂的半导体区。通常，这个i区是轻掺杂的N区，原因主要有两个：一是，通过使用中子嬗变的工艺，可制造出掺杂浓度低且非常均匀的N型掺杂；二是，对于同一给定电压级别，P N结制成的器件厚度比N P结制成的器件厚度要薄，同时器件功耗是与它们的厚度平方约成正比增加的。前面已经提到了P-i-N结构的P N结区了，下面介绍剩下的N区的必要性。

对于半导体与金属电几的接触，由于N型半导体不像P型半导体可以低掺杂一样容易与金属形成良好的欧姆接触，与其掺杂浓度低于1019cm-3时就会产生较高的接触电阻，因此，i区不能直接与金属电极相连，以免产生较大压降及过多功耗。通过在轻掺杂的i区侧添加一个重掺杂的N 层，便可以解决该问题。这也就形成了功率二极管P-i-N的基本结构。由于反偏状态下，PN结结角处会有电力线集中，因此简单的P-i-N二极管通常其耐压值更远小于相应的理想平行平面结的耐压。为了改善其耐压特性，通过引入结终端技术，回采用分压场环、保护环、场板、或使用台面结构、正斜角、负斜角终端来提高终端效率，实现最大程度的耐压。

快恢复二极管正向的低阻，是通过PN结正偏时，向i区注入大量的等离子体，这些过剩的载流子浓度远超过i区平衡时的载流子浓度，形成对i区的电导调制来实现的。然而，这些注入的大量过剩载流子，在PN结反偏，也就是二极管关断时，却会大大拖慢器件的关断时间。由于i区通常要有一定的厚度来维持耐压，因此，器件在正偏工作时里面储存的少数载流子需要通过漂移、复合才能消失，但这是需要一定时间的，这也就形成了功率二极管的反向恢复过程。由于快恢复二极管通常与其他开关器件反并联使用，反向恢复过程严重制约了器件的高额性能，极大影响到其他器件以及整个系统的工作频率及性能，因此需要极力减小、消除。

掺杂的i区侧添加一个重掺杂的N 层，便可以解决该同题。这也就形成了快恢复二极管P-i-N的基本结构。

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