关于二极管的一些理解

最近使用肖特基二极管的时候被它的反向漏电流整的很烦，感觉有必要再好好把这种管子的知识捡一捡了。

普通二极管

这张图就差不多了：

第1段为正向特性，正向电压低，电流大，表现出的正向电阻小；这里在起始部分有个拐点，称为vth（门坎电压），当施加的正向电压大于这个值时，二极管导通，电流迅速增加，不同材料的vth不太一样，具体看手册；然后就是正向导通后的管子压降，不同材料也不一样，硅管典型值为0.7V，锗管0.2V；

第2段为反向特性，表现出来的就是反向截止，电流很小；这个反向电流受温度影响较大，因为半导体受热激发，使少数载流子数增加，反向电流变大，应用过程中需要注意，这也是我们很容易忽略的一个地方；

第3段为反向击穿特性，当反向电压增加到一定程度时（这个门限电压叫Vbr），反向电流突然迅速增大。

讲一下击穿

雪崩击穿：
反向电压增加时，少数载流子与晶体原子碰撞，形成更多的电子-空穴对（碰撞电离）；新产生的电子-空穴继续这一过程（倍增效应）；反向电流就像雪崩一样越滚越大（雪崩击穿）。

齐纳击穿：
在大的反向电压条件下，由于存在很强的电场，破坏原子的共价键，将电子分离，电子移向高电势，相对的空穴就移向反电势，形成较大反向电流。（稳压二极管就是这样稳压的）

以上两种击穿都是可恢复的，管子还没坏，反向电压降低后管子还是能恢复原来状态；但是由于这一过程会使管子发热，如果热量超过了管子的耗散功率，就有可能把管子烧毁，也就是热击穿。

综上，雪崩击穿和齐纳击穿为电击穿，是可恢复的，热击穿不可恢复，并且应用过程中这两种击穿都有可能存在。

齐纳二极管

这个电路中用的比较多，俗称稳压管，一般放在电源输出端，反向接到地，起保护作用，或者用于限制电压给一些器件供电。
符合像这样：

其V-I曲线和上面类似，反向击穿电压就是它的稳定电压，差别就在于当反向电压达到稳压值后，△I很大，△V的变化也很小，即第3段曲线非常的陡；

稳压管是存在有效工作区间的，反向电压太小（或者说反向电流太小）是不会有稳压效果的，太大也会烧毁管子；

变容二极管

没用过，应该是用在偏模拟的电路中，就是二极管上面有结电容，大小与工艺、结构以及外加电压有关，随着反向电压的增加，结电容会减小。

符号的话像这样

也有书里是这样

特性曲线如下：

肖特基二极管

肖特基二极管一般用于电源合路防反，向下面这样：

主要原因在于肖特基管有两个特性：
1、肖特基管属于多载流子器件，不存在少数载流子积累和消散这个过程，所以电容效应小，工作速度快，适合用于开关和高频应用；
2、vth与正向压降小，正向压降小的话对于一些对电压赋值有要求的器件来说就比较好用了；
不过也有缺点：
1、反向击穿电压较低（耗尽区薄，虽然压降小了）；
2、反向漏电流偏大。

漏电流问题

说说这个漏电流问题：
还是上面这个二极管合路，假定V1与V2端对地阻抗都是3K，两个肖特基管的反向漏电流常温下是100uA，此时V2供电3.3V，V1没有供电，那么上面那个肖特基管就会存在一个反向电压，并且有100uA的反向漏电流，这会导致V1端电压被抬高：V=3K*100uA=0.3V，注意此时V1网络是没有供电的，但是却会有300mV左右的漏电，该漏电就可能对板上器件造成影响。

如何解决这个问题：
1、用更小反向漏电流的二极管；
2、减小存在漏电网络的对地阻抗；
3、用其他方案，电子电位器，efuse啥的都行。

如果再考虑上温度影响：
假定肖特基管反向漏电流100uA 25°C；200uA 45°C；
IC工作门限2V；
随便搞个图，如下：

1、理想状态
肖特基管漏电流为0，V1=2.5V>2V，IC能正常工作；

2、25°C条件下，肖特基管漏电流为100uA；
（V1/R2+100uA)*R3+V1=5V
V1=2V，刚好达到IC门限；

3、45°C条件下，肖特基管漏电流为200uA；
（V1/R2+200uA)*R3+V1=5V
V1=1.5V，<2V，IC已不能正常工作；

实际应用过程中，单板温度和工作环境、工作时间、负载情况等有关，可能平时用着没问题，到了比较严苛的环境就不行了，选型的时候需要对各个参数比较敏感，并且清楚你希望这个器件在你的电路中要起到什么样的作用。

瞬态抑制二极管

TVS管，用于电路保护，抑制瞬时的电压尖峰，用于器件电源输入端，吸收浪涌。当外加电压超过其耐压值后，会瞬间短路导通（对地阻抗变低，把电压抑制在一个合适的水平），保护后级电路。
图示如下：

双向	单向

TVS管有单向和双向之分，单向的和普通二极管类似，双向的则两个极性方向上都有保护功能。