书摘：肖特基二极管技术与结构

1.内容

汽车电子设计专栏---有源器件

2.目录

目录

第三部分：有源器件

第一章：二极管

1介绍

2二极管技术规格

2.1二极管电路符号

2.2二极管额定参数

3硅二极管结构

4二极管PN结

5二极管偏置

5.1二极管正向偏置

5.2二极管反向偏置

6半导体制造技术

6.1硅的制备

6.2半导体加工

7肖特基二极管

7.1肖特基二极管技术与结构

7.2肖特基二极管的基本特性

7.3肖特基二极管的优缺点

7.4肖特基二极管的应用

7.5肖特基二极管整流器设计注意事项

8齐纳二极管

8.1齐纳二极管基础知识

8.2齐纳二极管结构

8.3齐纳二极管原理与操作

8.4齐纳二极管的应用

8.5钳位齐纳管

9.激光二极管

9.1激光二极管概述

9.2激光二极管基础知识

9.3激光二极管类型

9.4激光二极管结构

9.5激光二极管操作

9.6控制激光二极管

10隧道二极管

10.1隧道二极管的特性

10.2隧道二极管的应用

10.3隧道二极管的历史

10.4隧道二极管的优点和缺点

11发光二极管

11.1辐射能发射原理

11.2LED中的辐射能发射

11.3电致发光LED

11.4LED的原理图符号

11.5发光二极管操作

11.6电路中的多个LED

11.7用交流电驱动LED

11.8LED的典型规格

11.9LED相较于白炽灯泡的优点

11.10LED的缺点

11.11LED和不同照明的效率和寿命

11.12LED的历史

12光电二极管

12.1光电二极管工作原理

12.2光电二极管结构

12.3光电二极管操作

12.4光电二极管材料

13变容二极管或变容二极管

14快速二极管

14.1阶跃恢复二极管结构

14.2阶跃恢复二极管操作

15PIN二极管

15.1PIN二极管结构

15.2PIN二极管特性

15.3PIN二极管用途及优点

15.3PIN二极管特性

15.4总结

16崩越二极管

17甘恩二极管

18肖克利二极管

19恒流二极管

20碳化硅二极管

21聚合物二极管

22PIN光电二极管

第二章：晶闸管和双向可控硅

1.晶闸管

1.1晶闸管应用

1.2晶闸管发现

1.3晶闸管工作原理

1.4晶闸管符号和基础知识

1.5晶闸管电路和设计注意事项

1.6晶闸管规格

1.7其他类型的晶闸管或可控硅

2.晶闸管结构与制造

2.1晶闸管/可控硅基本结构

2.2晶闸管/可控硅材料

2.3晶闸管半导体结构和制造

2.4非对称晶闸管/可控硅结构

3.晶闸管/可控硅工作原理

3.1晶闸管操作：基础知识

3.2晶闸管/可控硅的基本结构

3.3晶闸管的等效电路

4.栅极关断晶闸管

4.1栅极关断晶闸管

4.2栅极可关断晶闸管结构

4.3栅极关断晶闸管操作

5.三端双向可控硅

5.1双向可控硅基础知识

5.2三端双向可控硅符号

5.3三端双向可控硅开关工作原理

5.4双向可控硅应用

5.5使用三端双向可控硅开关

5.6双向可控硅电路示例

5.7双向可控硅电路和设计注意事项：

5.8三端双向可控硅规格

5.9.了解Triac规格和数据表参数

6.双向开关二极管操作应用电路

6.1双向开关二极管符号

6.2双向开关二极管操作

6.3双向可控硅结构

6.4 DIAC应用

7.晶闸管和双向可控硅

7.1晶闸管与双向可控硅

7.2触发特征

7.3误触发

7.4导通

7.5开启

4.2.7缓冲

第三章：双极晶体管

1.双极晶体管

2晶体管的制造过程

2.1合金扩散晶体管

2.2硅平面晶体管

3双极结型晶体管（BJT）的工作原理

3.1掺杂

3.2BJT层

3.3双极晶体管包含两种类型的半导体材料

4双极结型晶体管(BJT)作为开关

4.1使用BJT作为开关：示例

4.2截止与饱和晶体管

4.3用晶体管来控制电流

4.4太阳能电池用作光传感器

5电流增益

5.1BJT传输特性

5.2BJT输入特性

5.3BJT输出特性

5.4BJT互感特性

第四章：结型场效应晶体管

1场效应晶体管

2.JFET的结构

3结型场效应晶体管的种类

3.1N沟道JFET

3.2P沟道JFET

4.JFET结构

5.夹断电压

6JFET的VI特性曲线

7跨导方程

8总结

第五章：场效应晶体管MOSFET

1.MOSFET类型

1.1N沟道MOSFET

1.2P沟道MOSFET

2低功率MOSFET

3功率MOSFET

4栅极驱动阻抗

5开关速度

6导通电阻

7.功率MOSFET基础知识

第六章：IGBT

1.IGBT绝缘栅双极晶体管

2.IGBT的历史与发展

3.IGBT，绝缘栅双极晶体管基础知识

3.1IGBT电路符号

3.2IGBT物理结构

4.IGBT的优缺点

4.1IGBT的优点

4.2IGBT的缺点

4.3IGBT的总结

5.IGBT应用

6.IGBT类型

7.IGBT的VI特性

8.IGBT 封装

9.IGBT工作原理

3.《汽车电子设计---有源器件》

电子书自序

书籍封面

电子书书摘

汽车电子设计专栏---有源器件篇

肖特基二极管由金属到N结构成，而不是由PN半导体结构成。肖特基二极管也称为热载流子二极管，其特点是开关时间快(反向恢复时间短)、正向压降低(金属硅结通常为0.25V至0.4V)和低结电容。

7.1肖特基二极管技术与结构

肖特基二极管的基本结构和技术可能看起来非常简单明了。虽然早期的肖特基二极管非常简单，但已经开发出基本技术，使小信号和功率整流二极管能够使用针对每种应用优化的技术。如今，许多二极管都包含保护环和其他改进要素，这些要素在很大程度上提高了各个领域的性能。

7.1.1基本肖特基二极管结构

肖特基二极管的基础是金属半导体界面，可以通过多种方式创建。最简单的是点接触二极管，其中金属线压在干净的 N 型半导体表面上。这种制造方法今天仍然偶尔使用，因为它便宜，但不是特别可靠和可重复。事实上，所形成的二极管可以是肖特基势垒二极管，也可以是标准的 PN 结，这取决于导线和半导体接触的方式以及最终形成过程的方式。

图：点接触肖特基二极管

早期的Cat's Whisker 无线探测器是用这种方式制造的，虽然使用的是天然矿物晶体，但使用这些探测器发现，必须仔细定位导线以获得最佳效果，一段时间后性能会下降，并且会出现新的需要晶须的位置。

不用说，这些早期的技术如今并没有被广泛使用。其他更先进和更可靠的肖特基二极管技术和结构用于当前制造。

7.1.2真空沉积肖特基二极管结构

基本的肖特基二极管制造已经取代了早期的点接触二极管，一种流行的技术是在半导体表面真空沉积金属。这种肖特基二极管技术比早期技术所能获得的结果要好得多。

图：沉积金属肖特基二极管结构

这种肖特基二极管结构非常基本，比实际实用更图解。然而，它确实展示了肖特基二极管的基本金属半导体技术，这是其运行的关键。

7.1.3带保护环的肖特基二极管结构

简单沉积金属二极管技术的问题之一是在金属化区域的边缘周围会出现击穿效应。这是由存在于板边缘周围的高电场引起的。还注意到泄漏效应。

为了克服这些问题，使用扩散工艺制造的 P+ 半导体保护环与边缘周围的氧化物层一起使用。在某些情况下，可以使用金属硅化物代替金属。

这种形式的肖特基二极管结构中的保护环，在瞬态事件期间的大量反向电流损坏肖特基结之前，驱动该区域进入雪崩击穿而工作。

图：带保护环的肖特基二极管技术

这种形式的肖特基二极管技术特别适用于电压可能很高且击穿问题更大的整流二极管。它甚至可以用于一些射频肖特基二极管。

7.1.4肖特基二极管制造过程

肖特基二极制造过程中有许多有趣的地方。制造过程中最关键的要素是确保金属与半导体表面紧密接触的清洁表面，这是通过化学方法实现的。金属通常通过使用蒸发或溅射技术在真空中沉积。然而，在某些情况下，化学沉积获得了一些青睐，并且已经使用了实际电镀，尽管它通常无法控制到所需的程度。

当使用硅化物代替纯金属触点时，这通常是通过沉积金属然后热处理得到硅化物来实现的。该工艺的优点是反应使用表面硅，实际在结表面下方传播，硅不会暴露于任何污染物。整个肖特基结构的另一个优点是它可以使用相对低温的技术制造，并且通常不需要杂质扩散所需的高温步骤。

肖特基二极管以多种形式用于许多不同的应用。显然，用于信号应用的那些封装要小得多，如今通常采用 SMT 封装。那些用于电源应用的器件采用更大的封装，通常可以用螺栓固定在散热器上。

随着对这种二极管的需求不断增长，肖特基二极管技术取得了显着进步。有趣的是，肖特基二极管技术能够以其他二极管无法做到的方式同时满足极低电流和高电流应用的需求。

汽车电子工程知识体系简介

近年来，汽车电子占整车价值的比重越来越高，由2000年的15%到2020年的50%，同时，电子控制越发复杂化，各种功能并不是独立运转，而是与其他系统相互配合，因此电子模块的标准化和可复用性越发重要。今后，这种发展趋势必将越发明显。但是，现在的系统功能极其复杂，单一技术人员难以详细掌握所有的电子模块，全面理解汽车电子技术更是不容易。因此，作者深感行业之痛，不以为陋，自高奋勇将汽车电子工程知识体系及其中使用的重要技术编辑成书，旨在帮助技术人员分类学习汽车电子工程知识，掌握重要技术的原理，全面理解电子系统，并思考今后发展的趋势及技术方法。

内容简介

汽车电子可以涵盖很多主题，可以任选几个主题进行杂揉，但作者没有选这条路，因为作者知道万变不离其宗。因此作者直取本源，《汽车电子硬件设计（电路篇）》直接将汽车电子控制器（ECU）分解为通用电子模块电路，详细解析了过压保护模块电路、防反模块电路、电源监控电路、CAN模块电路、LIN模块电路和和电源模块电路、输入/输出处理电路和主控单元模块等模块，通过大量的插图和数据表，叙述简明扼要，内容丰富详细，专业性强。

同时，作者还规划了《汽车电子硬件设计（电路篇）》的姊妹篇《汽车电子硬件设计（器件篇）》和《汽车电子硬件设计（线路篇）》。《汽车电子硬件设计（器件篇）》主要介绍汽车电子中的常用器件，如：连接器，继电器，电阻，电容，模拟芯片，数字芯片，收发器等的设计要点和注意事项，以及原理和工艺。《汽车电子硬件设计（线路篇）》主要介绍汽车电子中原理图设计，PCB设计，可制造性设计，可测试性设计等。

通过本专栏，你会得到：

1、彩图，原版内容

2、先睹为快