肖特基系列二极管.docx

肖特基( SCHOTTKY )系列二极管本文主要介绍济南半导体所研制生产的肖特基二极管系列产品 介绍军品级、工业品级肖 特基二极管的种类、性能特点、正反向电参数对产品的正向直流参数、反向温度特性及正 向、反向抗烧毁能力等进行了质量分析，并与国外公司制造的同类产品进行了比较最后， 着重介绍了 2DK030 高可靠肖特基二极管的性能特点用途， 1N60 超高速肖特基二极管的性能 特点用途，以及功率肖特基二极管在开关电源方面的应用本文主要包括下面六个部分：一． 肖特基二极管简介二． 我所肖特基二极管生产状况三． 我所肖特基二极管种类四． 我所肖特基二极管的特点及性能质量分析五． 介绍我所生产的两种肖特基二极管(1)2DK030 高可靠肖特基二极管(2)1N60 超高速肖特基二极管六． 功率肖特基二极管在开关电源方面的应用下面只对部分常用的参数加以说明(1) VF 正向压降 Forward Voltage Drop(2) VFM 最大正向压降 Maximum Forward Voltage Drop(3) V 反向击穿电压 Breakdown Voltage BR(4) VRMS 能承受的反向有效值电压 RMS Input Voltage(5) VRWM 反向峰值工作电压 Working Peak ReverseVoltage(6) VDC 最大直流截止电压 Maximum DC BlockingVoltage(7) Trr 反向恢复时间 Reverse Recovery Time(8)IF(AV)(9)IFSM(10)IR(11)TA(12)TJ(13)TSTG(16)TC正向电流 Forward Current最大正向浪涌电流 Maximum Forward SurgeCurrent反向电流 Reverse Current环境温度或自由空气温度 Ambient Temperature工作结温 Operating Junction Temperature储存温度 Storage Temperature Range管子壳温 Case Temperature一． 肖特基二极管简介：同普通硅二极管一样，肖特基二极管也是具有单向导电特性的硅二极管。

不同的是，普通二极管的工作是利用半导体 PN 结的单向导电特性，而肖特基二极管则是利用金属和半导体接触产生的势垒而起到单 向导电作用，它是以多数载流子工作的整流器件，因而在开关时没有少数载流子的存储电荷和移动效应 所以，肖特基二极管的开关速度非常快，反向恢复时间trr很短（小于几十ns）；同时，其正向压降V较小， 尤其适用于高速开关电路和低压大电流输出电路，具有较高的整流效率和可靠性但肖特基二极管也有两 个缺点，一是反向耐压 VR 较低，一般只有 100V 左右；二是反向漏电流 IR 较大但随着半导体技术的不断发展，Vr已超过100V，如我所生产的2DK10140，VR为140V ； IR也达到“ A级，已接近普通硅管的水平二．我所肖特基二极管的生产状况：我所研制和生产肖特基二极管已有十余年的历史 , 并为重要军工项目成功地提供了许多种类的肖特 基产品目前济半所的肖特基二极管在种类和产量上均据国内第一位，产品畅销国内外近年来，为了最 大程度地满足军工配套的各种需求，扩大产量，面向国内外两大市场，我们对原肖特基二极管生产线实施 了技术改造，引进了许多关键设备和工艺技术，突破了许多技术难点，使产品的成品率、电参数性能以及 可靠性均有大幅度的提高，品种及封装形式已形成系列化。

在产品的研制、生产、检验过程中，我们严格 按照军用标准和 ISO9002 国际质保体系的要求进行管理，使产品质量在生产过程中的每一个环节都得到 良好的控制我所的国家级军用产品实验室，能对产品的各种性能进行测试任何岗位的员工上岗前都经 过严格的培训，这些都确保我们能提供高品质的产品目前，我们能提供电流从几十 mA到50A，电压从 20V 到 一 百 多 伏 的 肖 特 基 产 品 并 能 提 供 下 面 的 封 装 形 式 玻 璃 封 装 ： DO-35 、DO-41,DO-7,MELF,MiniMELF;金属封装,TO-247 等；塑料树脂封装 R-1、DO-41、DO-15、DO-201AD、 TO-220、 TO-3P、 SMA、 SMB、 Mini、 Smini 等我所生产的军品级和工业品级的肖特基系列产品，已 广泛应用于航空、航天设备、计算机设备、通讯设备等领域能用于高速开关电路，低压高频整流电路， 信号检波、混频电路， IC& MOS 静电保护电路，供电电源隔离电路和极性保护电路整机产品如开关电 源、电子变压器、传感器、机等三．我所肖特基二极管的种类（1） 军用产品：2DK030 ， 2DK035 ， 2DK12， 2DK13,2DK14,2DK15,2DK162DK5100， 2DK10100 ， 2DK10140,2DK30100 ， 1N60 等（2） 一般工业用产品：1N60， 1N60P（I F（AV）=30-50mA, VR=40-45V）1A 系列 1N5817-1N5819 ， SR120-SR1A01.5A 系列 SR13-SR192A 系列SR220-SR2A03A 系列1N5820-1N5822,SR320-SR3A05A 系列SR520-SR5A08A 系列SR820-SR86010A 系列SR1020-SR106016A 系列SR1620-SR166020A 系列SR2020-SR206030A 系列SR3020-SR306040A 系列 SR4030-SR406050A 系列 SR5030-SR5060四． 我所肖特基二极管的特点和性能质量分析：在通常情况下，一般采用金属—半导体接触来形成肖特基势垒，但是由于金属与半导体接触时，接触 界面之间 SiO2 层的存在，使得接触电阻和表面态密度明显增大，致使器件的性能大大降低，为了解决这 个问题，我们采用近十年国外研究的一项新工艺技术—金属硅化物—硅接触势垒工艺，形成了非常可靠且 重复的肖特基势垒。

此外为了解决上层电极金属与硅化物层的兼容问题以及相互扩散和反应问题，我们采 用了扩散势垒和多层金属化技术，为了提高反向性能，采用了保护环结构等新工艺技术由于我们采用了多项国内外新工艺技术，使器件的常温电参数和高温性能及反向抗浪涌冲击的能力等 可靠性能标有了明显的提高其特点总结如下：（1）采用保护环结构（2）VF低，Ir小（3）硬击穿特性（4）高温特性好（5）低损耗，高效率下面是本所制造的肖特基二极管的特性1．直流电参数：按 GB4032 整流二极管总技术条件和测试方法，对产品主要电参数进行测试， 表 1 、表 2 分 别列出 2DK10100 和 2DK1640 的主要电参数，并与国外公司的同类产品 10CTQ140 、16CTQ140 作了比较由表 1、表2 可以看出，本所制造的肖特基二极管的电参数水平已达到了国外公司同类产 品的水平表 1 2DK10100 实测平均值与 10CTQ140 参数值的比较参数 型号\.VyIfamIRMTA=125 °C mATjimax C2DK101001401068 . 70 . 80951915010CTQ140140101210 . 809513150表 2 2DK1640 实测平均值与 16CTQ060 参数值的比较参数 型号\.VRW”IAM%Vy吶IRMTA=125C mATjimax C2DK1640401664 . 40 . 602427 . 515016CTQ06060161200 . 6024271502． 技改前后常温反向漏电特性及反向抗烧毁能力的检查常温下检查了反向漏电特性，并对样品进行了破坏性物理实验，以检 查肖特基势垒的反向抗烧毁能力，测试结果列于表 3。

表 3 技改前后产品的反向特性及抗烧毁能力的比较工艺内容 、项目技改后（目前）技改刖反向漏电流硬击穿特性曲线，常温漏电 流极小，为0.2 —0.3mA典型软击穿曲线，常 温漏电流较大，为 10m A以上肖特基势垒结承受反 向击穿电流能力200mA击穿电流下，特性 曲线稳定，不出现漏电流变 大，曲线变软以及蠕变沟 道、鼓泡、穿通等失效模式300—400mA击穿电流下， 出现漏电流变大，曲线变 软，但当击穿电流下降到 200mA时，击穿特性恢复 到原始曲线小丁 50mA击穿电 流下特征曲线较稳 定，不出现蠕变、沟 道、穿通等失效模 式50一 130mA 击穿 电流下特征曲线不 稳定/出现穿通失效 模式,当出现击穿电 流下降，击穿特性不 可恢复结论势垒结反向抗烧毁能力已 达到国外同类产品质量的 先进水平势垒结反向抗烧毁 能力与国外同类产 品质量相差较大3．高温反向漏电流的检查将目前产品 2DK1630 、技改前的产品 2DK13F 以及从国外进口封装成的管子 SR1630 各15支，分别测试了高温反向漏电流，结果为表 4、表5经查阅，与 2DK1630 对应的国外同类产品为15CTQ030，其高温（125°C）反向漏电流为70mA，对照表4、表5 ,结论如下：① 技改后的产品与技改前的产品比较，高温反向漏电流低 1 —2 个 数量级。

② 技改后的芯片与从台湾进口的芯片一起封装后，在100 °C下测试高温反向性能已达到国外同类产品的先进水平表 4 2DK1630 与 2DK13F 的高温反向漏电流比较（ VR=30V）样品 号2DK16302DK13FIriTj=25CmAIR2Tj = 55 C mAIR3Tj = 75 C mAIR4Tj = 100 C mAIR5Tj = 125 CmAIr100 C11114875211131575311152678411131076511151873611133767111567781115474911146931011141193111113139212111520891311112941411131595151113386表 5 台湾芯片封装成 SR1630 高温反向漏电流（ VR=30V ）样品 号SR1630IR1Tj=25C mAIR2Tj=55CmAIR3Tj=75CmAIR4Tj=100CMA11134321124131134341114351154161。