新しい高圧 SBD の構造と材料は、従来の SBD とは異なります。 従来のＳＢＤは、金属と半導体を接触させることによって形成される。 金属材料は、アルミニウム、金、モリブデン、ニッケル、およびチタンであり、半導体は通常、シリコン (SI) またはガリウム砒素 (GaAs) です。 正孔移動度より電子移動度が高いため、良好な周波数特性を得るために、基板としてｎ型半導体材料が選択される。 直列抵抗を大きくしすぎずに SBD の接合容量を減らし、逆方向ブレークダウン電圧を改善するために、通常、N プラス基板上に高抵抗の n 薄層がエピタキシングされます。 その構造図、図記号、等価回路。 CP はシェルの並列容量、LS はリード インダクタンス、RS は半導体本体抵抗とリード抵抗を含む直列抵抗、CJ と RJ はそれぞれ接合容量と接合抵抗です (どちらもバイアス電流とバイアス電圧の関数です)。 . ご存知のように、金属導体の内部には多数の伝導電子があります。 金属が半導体と接触している場合 (2 つの間の距離は原子サイズのオーダーにすぎません)、金属のフェルミ準位は半導体のフェルミ準位よりも低くなります。 金属中の電子密度は、半導体伝導帯に対応するエネルギー準位において、半導体伝導帯中の電子密度よりも小さい。 したがって、2 つの接触の後、電子が半導体から金属に拡散するため、金属は負に帯電し、半導体は正に帯電します。 金属は理想的な導体であるため、負電荷は表面の原子サイズの薄い層にのみ分布しています。 n型半導体の場合、電子を失ったドナー不純物原子がプラスイオンとなって厚く分布します。 半導体から金属への電子の拡散移動の結果、空間電荷領域、自己構築電界、電位障壁が形成され、空乏層はn型半導体側にのみ存在します（すべてポテンシャルバリア領域は半導体側にある）。 バリア領域の自己構築電界は、n 型領域から金属に向けられます。 ホットエレクトロン放出の自己構築場の増加に伴い、拡散電流とは反対のドリフト電流が増加し、最終的に動的平衡に達し、金属と半導体の間に接触障壁、つまりショットキー障壁が形成されます。
印加電圧がゼロのとき、電子の拡散電流は逆ドリフト電流と等しくなり、ダイナミックバランスが達成されます。 正のバイアス電圧が印加されると (つまり、正の電圧が金属に印加され、負の電圧が半導体に印加される)、自己構築電界が弱まり、半導体側の電位障壁が低下し、したがって、金属から半導体への正電流。 逆バイアスが印加されると、自己構築電界が強化され、障壁の高さが増加し、半導体から金属への小さな逆電流が形成されます。 したがって、SBD は、PN 接合ダイオードと同様に、一方向の伝導性を持つ非線形デバイスです。
