MDD肖特基二极管(Schottky Diode)因其低正向压降与快速开关能力,在高效整流、开关电源、快充、电机驱动等场合中广泛应用。然而,相较于普通硅PN结二极管,肖特基结构的一个固有“短板”就是其反向漏电流(Reverse Leakage Current)较大,这在某些低功耗或高温环境下可能成为能效和稳定性的瓶颈。

一、什么是反向漏电流?
当二极管处于反向偏置状态时,理想情况下应处于截止状态,不导通,但实际中仍有少量电流从阴极流向阳极,这就是“反向漏电流”,记作IR。对于肖特基二极管,这个漏电流不是因为少数载流子扩散,而是由于金属-半导体结在反向偏置下形成较低势垒,导致电子从金属注入半导体。
二、肖特基二极管为何漏电流更高?
结构决定性能:PN结二极管的耗尽区厚、势垒高,漏电流通常在纳安级,而肖特基势垒较低,导致漏电流可达微安至毫安级,尤其在高温下指数增长。
工艺材料限制:为追求低VF,肖特基常用低势垒金属材料,这也间接提升了漏电特性。
高温影响显著:肖特基管的漏电流对结温极为敏感,温度每升高10°C,IR可能增加一倍甚至更多。
三、漏电流带来的问题
待机损耗升高:在电源系统中,肖特基的高漏电可能导致待机电流无法满足节能需求。
热失控风险:在高温环境下,如果漏电电流进一步加剧,器件可能因自身发热而失控。
电路误动作:在检测电流或电压的小信号场合,漏电流可能引入误差或误动作。
四、降低漏电流的工程策略
选择高势垒肖特基管:如选用1.0V势垒的肖特基器件,相较于0.4~0.6V势垒的器件可显著降低IR,适用于对效率与漏电平衡敏感的系统。
优化封装与散热设计:降低结温即降低IR,例如在高电流系统中使用TO-220、DPAK等封装,并加散热片,有助于抑制温升。
串接限流电阻或保护电路:在电路中加入小电阻限制漏电电流流通区域,有助于减少其功耗影响。
考虑使用替代器件:在对漏电敏感场合,可考虑使用超快恢复二极管(FRD)或SiC肖特基二极管,后者在高压与高温下表现出更低的IR特性。
所以,虽然MDD肖特基二极管的反向漏电流是其固有特性之一,但通过合理选型、优化热管理和电路设计,完全可以将其带来的功耗和稳定性问题控制在可接受范围内。作为FAE,我们建议工程师在设计初期评估漏电电流对系统的影响,尤其是在高温与待机电流敏感型应用中,将IR作为一个关键参数进行权衡与控制。