肖特基二极管，是以其发明人肖特基博士（Schottky）命名的，它是肖特基势垒二极管（Schottky Barrier Diode，缩写成 SBD）的简称。肖特基二极管在电子领域有着广泛的应用，下面我们将深入探讨其原理、结构、封装、特性以及在开关电源中的应用。
　　肖特基二极管原理及结构
　　与其他二极管不同，肖特基二极管并非利用 P 型半导体与 N 型半导体接触形成 PN 结的原理制作，而是基于金属与半导体接触形成的金属 - 半导体结原理。因此，它也被称为金属 - 半导体（接触）二极管或表面势垒二极管，是一种热载流子二极管。
　　典型的肖特基整流管内部电路结构以 N 型半导体为基片，上面形成用砷作掺杂剂的 N - 外延层。阳极采用钼或铝等材料制成阻挡层，并用二氧化硅（SiO?）消除边缘区域的电场，以提高管子的耐压值。N 型基片通态电阻很小，其掺杂浓度比 N - 层高 100 倍。在基片下边形成 N?阴极层，可减小阴极的接触电阻。通过调整结构参数，N 型基片和阳极金属之间形成肖特基势垒。当在肖特基势垒两端加上正向偏压（阳极金属接电源正极，N 型基片接电源负极）时，肖特基势垒层变窄，内阻变小；反之，加上反向偏压时，势垒层变宽，内阻变大。
　　肖特基整流管仅用一种载流子（电子）输送电荷，在势垒外侧无过剩少数载流子的积累，不存在电荷储存问题（Qrr→0），开关特性显著改善，反向恢复时间能缩短到 10ns 以内。但其反向耐压值较低，一般不超过 100V，适宜在低压、大电流情况下工作，利用其低压降特点，可提高低压、大电流整流（或续流）电路的效率。
　　肖特基二极管的封装
　　肖特基二极管分为有引线和表面安装（贴片式）两种封装形式。有引线式封装的肖特基二极管通常作为高频大电流整流二极管、续流二极管或保护二极管使用，有单管式和对管（双二极管）式两种封装形式。肖特基对管又有共阴（两管的负极相连）、共阳（两管的正极相连）和串联（一只二极管的正极接另一只二极管的负极）三种管脚引出方式。
　　表面封装的肖特基二极管有单管型、双管型和三管型等多种封装形式，有 A - 19 种管脚引出方式。
　　[此处插入原文中对应的肖特基二极管封装图片]
　　肖特基二极管的优势
　　肖特基二极管的主要优点体现在两个方面。其一，由于肖特基势垒高度低于 PN 结势垒高度，其正向导通和正向压降都比 PN 结二极管低（约低 0.2V）。其二，作为多数载流子导电器件，不存在少数载流子寿命和反向恢复问题。其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。由于反向恢复电荷非常少，开关速度极快，开关损耗特别小，尤其适合高频应用。
　　肖特基二极管的缺点
　　肖特基二极管的缺点是反向偏压较低及反向漏电流偏大。以硅及金属为材料的肖特基二极管，其反向偏压额定耐压只到 50V，且反向漏电流值为正温度特性，容易随温度升高而急剧变大，在实际设计中需注意热失控问题。为避免这些问题，实际使用时的反向偏压通常会比额定值小很多。不过，随着工艺技术和肖特基二极管技术的进步，其反向偏压的额定值也在不断提高。
　　肖特基二极管的重要参数
　　肖特基二极管在开关电源等领域应用广泛。在不同应用中，需考虑不同因素，不同器件性能也有差别。因此，选用肖特基二极管时，需综合考虑以下参数：
　　导通压降 VF：指二极管正向导通时两端的压降。通过二极管的电流越大，VF 越大；二极管温度越高，VF 越小。
　　反向饱和漏电流 IR：指在二极管两端加入反向电压时流过的电流。肖特基二极管反向漏电流较大，应尽量选择 IR 较小的二极管。
　　额定电流 IF：指二极管长期运行时，根据允许温升折算出来的平均电流值。
　　浪涌电流 IFSM：允许流过的过量正向电流，是瞬间电流，数值相当大。
　　反向峰值电压 VRM：指为避免击穿所能加的反向电压，目前肖特基的 VRM 值为 150V。
　　直流反向电压 VR：用于直流电路，是连续加直流电压时的值，对于确定允许值和上限值很重要。
　　工作频率 fM：由于 PN 结的结电容存在，当工作频率超过某一值时，二极管的单向导电性将变差。肖特基二极管的 fM 值较高，可达 100GHz。
　　反向恢复时间 Trr：当工作电压从正向电压变成反向电压时，二极管电流不能瞬时截止，存在一定延迟时间，这个延迟时间就是反向恢复时间。虽然它直接影响二极管的开关速度，但并非越小越好。当二极管由导通突然反向时，反向电流由很大衰减到接近 IR 时所需要的时间即为 Trr。大功率开关管工作在高频开关状态时，此项指标至关重要。
　　耗散功率 P：二极管中有电流流过会吸热，使自身温度升高。实际中外部散热状况对 P 影响很大，具体为加在二极管两端的电压乘以流过的电流加上反向恢复损耗。
　　肖特基二极管在开关电源中的应用
　　开关电源由高频变压器、高频电容、高反压大功率晶体管、功率整流二极管、控制 IC 等主要部件组成。次级整流二极管作为耗能部件，损耗大（约占电源功耗的 30%），发热高，其选用对电源的整机效率和可靠性指标至关重要。这就要求整流二极管在高速大电流工作状态下具有正向压降 VF 小、反向漏电 IR 小、恢复时间 Trr 短的特性。
　　对于低压大电流的高频整流，肖特基二极管是选择（因其反向耐压较低），常用于 ±5V、±12V、±15V 的整流输出管。例如，计算机电源的 +5V 输出大多采用 SR3040，+12V 输出采用 SR1660。此外，肖特基二极管的正向压降 VF 与结温 TJ 呈现负温度系数，用其制造的开关电源效率高，温升低，噪声小，可靠性高。
　　在具体应用中，需注意以下问题：
　　肖特基二极管的选型：要根据开关电源所要输出的电压 VO、电流 IO、散热情况、负载情况、安装要求、所要求的温升等确定选用的肖特基二极管种类。一般设计中要留出一定余量，如 VR 只用到其额定值的 80% 以下（特殊情况下可控制到 50% 以下），IF 用到其额定值的 40% 以下。
　　以单端反激（FLY - BACK）开关电源为例，假定一产品：输入电压 VIMAX = 350VDC，输出电压 VO = 5V，电流 IO = 1A。根据计算公式，要求整流二极管的反向电压 VR、正向电流 IF 满足以下条件：
　　VR≥2VI×NS/NP
　　IF≥2IO/（1 - θMAX）
　　其中，NS/NP 为变压器次、初级匝比，θMAX 为占空比。假设 NS/NP = 1/20，θMAX = 0.35，则 VR≥2×350/20 = 35（V），IF≥2×1/（1 - 0.35） = 3（A）。这样可参考选用 SR340 或 1N5822。若产品为风扇冷却，管子余量可留小一些。TO220、TO3P 封装的管子有全包封、半包封之分，需根据具体情况选用。半包封管子散热优于全包封管子，但要注意其散热器和中间管脚相通。负载若为容性负载，建议 IF 再留出 20% 的余量。同时，要注意功率肖特基二极管的散热和安装形式，搞清楚产品是自然冷却还是风扇冷却，管子要安装在易通风散热的地方，以提高产品的可靠性。TO - 220、TO - 3P 型的管子与散热器之间要加导热硅脂，使管子与散热器之间接触良好。DO - 41、DO - 201AD 封装的管子可采取立式、卧式、架空等方式安装，需根据实际情况确定。
　　正确选择肖特基二极管的 RC 补偿网络 - RC 缓冲器：由于高频变压器的漏电感和管子的结电容在截止时形成一个谐振电路，会导致瞬时过压振荡。因此，有必要在电源输出中设置 RC 缓冲器以保护管子的安全。此外，RC 网络还可减少输出噪声，减少管子的热耗，提高产品的效率和可靠性。缓冲器的选择原则是，既使缓冲器有效，又能尽量减少损耗。参考公式为 R = √(Li/Cj)/n，其中 Li 为变压器漏电感（μH），CJ 为管子的结电容（PF），N 为原副边匝比（NP/NS）。电容 C 可在 0.01 到 0.1μF 之间取值，具体值通过实验确定。例如，对于 VO = 5V，可选 R = 5.1Ω，0.5W，C = 0.01μF。
　　其他注意事项：尽量选择 IR 小的肖特基二极管，因为 IR 小的管子热耗小。设计 PCB 时，要使管子及散热器尽量远离电解电容器等对热敏感的器件，以增加产品的寿命。焊接管子的焊盘要足够大，焊接牢靠，避免由于热应力造成脱焊。肖特基二极管一旦选用后，要经模拟实验，在产品输入、输出坏的情况下测量其温升及工作波形，确认各项指标不要超过其极限参数。