Диод Шоттки представляет собой металло-полупроводниковый прибор, выполненный из благородного металла (золота, серебра, алюминия, платины и др.) в качестве положительного электрода, полупроводника n-типа В в качестве отрицательного электрода и потенциального барьера, образованного на контактной поверхности эти два имеют характеристики выпрямления. Поскольку в полупроводнике n-типа имеется большое количество электронов и лишь небольшое количество свободных электронов в благородном металле, электроны диффундируют от высокой концентрации В к низкой концентрации а. Очевидно, что в металле а нет дырок, а значит, нет и диффузионного движения дырок из а в В. При непрерывной диффузии электронов из В в а концентрация электронов на поверхности В постепенно уменьшается, а электроотрицательность поверхности равна уничтожен. Таким образом, формируется потенциальный барьер, а направление электрического поля B → a. Однако под действием этого электрического поля электроны в а также будут генерировать дрейфовое движение от а к В, тем самым ослабляя электрическое поле, образованное диффузионным движением. Когда устанавливается область объемного заряда определенной ширины, дрейфовое движение электронов, вызванное электрическим полем, и диффузионное движение электронов, вызванное различными концентрациями, достигают относительного баланса, и формируется барьер Шоттки.
Структура внутренней схемы типичного выпрямителя Шоттки основана на полупроводнике n-типа, на котором сформирован n-эпитаксиальный слой с мышьяком в качестве легирующей примеси. Анод выполнен из молибдена или алюминия в качестве барьерного слоя. Диоксид кремния (SiO2) используется для устранения электрического поля в краевой области и повышения значения выдерживаемого напряжения трубки. Подложка n-типа имеет очень маленькое сопротивление в открытом состоянии, а концентрация легирования на 100% выше, чем у H-слоя. Катодный слой N плюс формируется под подложкой для уменьшения контактного сопротивления катода. Регулируя структурные параметры, между подложкой n-типа и металлом анода формируется барьер Шоттки, как показано на рис. 1. При приложении прямого смещения к обоим концам барьера Шоттки (металл анода соединен с положительный электрод источника питания, а подложка n-типа соединена с отрицательным электродом источника питания), слой барьера Шоттки становится узким, а его внутреннее сопротивление становится малым; Наоборот, если к обоим концам барьера Шоттки приложить обратное смещение, слой барьера Шоттки станет шире, а его внутреннее сопротивление увеличится.
Подводя итог, можно сказать, что структура и принцип работы выпрямителей Шоттки сильно отличаются от выпрямителей с PN-переходами. Как правило, выпрямители с соединением PN называются выпрямителями с соединением, а выпрямители с металлической полутрубкой называются выпрямителями Шоттки. Также были разработаны алюминиево-кремниевые диоды Шоттки, изготовленные по кремниевой планарной технологии. Это может не только сэкономить драгоценные металлы, значительно снизить затраты, но и улучшить постоянство параметров.
