肖特基二极管与场效应管的差异全解
2025-07-30 10:28:11
晨欣小编
一、基本定义
| 器件 | 定义 |
|---|---|
| 肖特基二极管 | 由金属和半导体的金属-半导体结（Schottky Barrier）构成的二极管，具有低正向压降和快速开关特性。 |
| 场效应管（MOSFET） | 利用电场控制半导体沟道导通与否的三端器件，可作为开关或放大器使用。 |
二、结构差异
| 项目 | 肖特基二极管 | 场效应管（MOSFET） |
|---|---|---|
| PN结类型 | 金属-半导体接触（Schottky结） | 绝缘栅型结构，半导体内部有源区沟道 |
| 端口数量 | 两端（阳极、阴极） | 三端（栅极Gate，漏极Drain，源极Source） |
| 主要材料 | 金属与N型半导体接触 | 多为硅基MOS结构 |
| 绝缘层 | 无 | 有氧化层（SiO₂）栅绝缘层 |
三、工作原理
| 器件 | 工作机制 |
|---|---|
| 肖特基二极管 | 利用金属与半导体接触形成的势垒，正向导通时势垒低，载流子直接越过势垒，正向压降低，反向时呈高阻态。 |
| MOSFET | 通过栅极电压在沟道区域形成反型层，控制源漏间导通或关断，实现电流开关或放大。 |
四、电气特性比较
| 特性 | 肖特基二极管 | 场效应管（MOSFET） |
|---|---|---|
| 导通电压（正向压降） | 约0.2~0.4V（较普通二极管低） | 导通电阻极低，导通损耗小（无固定“压降”） |
| 反向恢复时间 | 非常短（纳秒级） | 无反向恢复问题（因为是电场控制开关） |
| 开关速度 | 非常快 | 受驱动电路影响，开关速度快 |
| 导通损耗 | 相对较高（有压降） | 低导通电阻，导通损耗低 |
| 反向漏电流 | 较大，特别是高温下 | 极小 |
| 驱动方式 | 无需驱动，直接两端接入电压 | 需要栅极驱动电压控制 |
五、应用场景比较
| 应用 | 肖特基二极管 | MOSFET |
|---|---|---|
| 整流器 | 高频整流、低损耗整流桥 | 同样可用作同步整流，更高效率 |
| 开关电源 | 快恢复二极管替代品，减少开关损耗 | 作为主开关管，控制电源转换 |
| 保护电路 | 防反接保护，防止反向电流 | 电路开关控制和功率管理 |
| 电机驱动 | 电流路径中的快恢复二极管 | 作为主开关管控制电机 |
| 同步整流 | 效率比普通二极管高 | 替代肖特基实现更低损耗 |
六、优缺点总结
| 器件 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| 肖特基二极管 | 低正向压降，快速响应，结构简单 | 反向漏电流较大，不能作为主动开关，耐压和电流容量有限 |
| MOSFET | 导通损耗极低，无反向恢复，易于控制 | 需要栅极驱动，结构复杂，体积和成本相对较大 |
七、选用建议
若需求为简单整流、低压快恢复二极管替代，且成本敏感，可选肖特基二极管。
若应用为高效开关电源、同步整流或功率开关管，应优先考虑MOSFET，尤其是低导通电阻（R_DS(on)）的功率MOSFET。
在高频、高效率电源转换中，MOSFET搭配肖特基二极管或直接替代肖特基实现同步整流效果更佳。
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