

高岡智則
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ショットキーバリアダイオードとは
ショットキーバリアダイオードは金属と半導体の接合を利用したダイオードです。通常のダイオードと同じく電気を一方向に流しますが、順方向の電圧降下が低く、スイッチング速度が速い点が大きな特徴です。名前の由来は接合部が金属と半導体の接触(Schottky接合)によってできることに由来します。
なぜ「ショットキー」と呼ばれるのか
金属と半導体の接合によって作られるダイオードなので、他のタイプのダイオードとは作り方が少し異なります。低い順方向電圧降下が特徴で、回路の電圧損失を減らすために使われます。
主な特徴
低い順方向電圧降下:0.2V前後から0.45V程度が部品によっては一般的です。これにより同じ電源でより多くの効率を得られることがあります。
高速なスイッチング:逆回復時間が短く、周波数の高いスイッチング回路で有利です。
熱とリーク電流:温度が上がるとリーク電流が増えやすく、耐熱性と逆電圧耐性を部品仕様で確認する必要があります。
構造と仕組み
ショットキーダイオードは金属とN型半導体の接合部分で作られます。金属-半導体接合(Schottky接合)はPN接合とは異なり、再結合による逆回復がほぼ生じません。そのため高速回路での整流に適しています。
用途と選び方
用途の例としては、DC-DCコンバーターの整流回路、低電圧の保護回路、電源の近端での入力保護などがあります。選ぶときは部品のVRRM(最大逆電圧)とIF(最大順電流)、VF(順方向電圧降下)の値を確認します。一般的な部品としては 1N5817 〜 1N5822 系列や同等品があり、用途に合わせて選択します。
比較表
| 項目 | ショットキーバリアダイオード | 一般的なシリコンダイオード |
|---|---|---|
| VF(順方向電圧降下) | 約0.2〜0.45V | 約0.6〜0.8V |
| 逆回復時間 | 非常に速い | 比較的遅い |
| リーク電流 | 温度と部品で大きく変動、高温で増えやすい | 小さいが温度特性は部品次第 |
| 用途の適性 | 低電圧・高周波の整流 | 一般的な整流・保護 |
注意点と落とし穴
ショットキーダイオードは低いVFが魅力ですが、逆電圧耐性や耐熱性は部品ごとに異なります。高温環境ではリーク電流が急激に増えることがあるため、熱管理と温度管理をしっかり行いましょう。
まとめ
ショットキーバリアダイオードは低い順方向電圧降下と高速なスイッチングが大きな特徴です。用途に合わせてVRRM・IF・VFを確認して選ぶことで、電源回路の効率を改善できます。初めて扱う場合はデータシートの読み方を練習し、実装前に回路シミュレーションを行うと安心です。
ショットキーバリアダイオードの同意語
- ショットキーダイオード
- 金属と半導体の接合で作られるダイオード。順方向の降下電圧が低く、応答が速いのが特徴で、低電圧・高周波回路の整流や保護回路に用いられる。
- ショットキー・ダイオード
- ショットキーダイオードと同義。金属-半導体接合を利用し、低い順方向電圧降下と高速なスイッチ特性を持つ。
- ショットキーバリアダイオード
- 同じく金属-半導体接合のダイオード。低い順方向電圧と高速応答が魅力。部品表記ではこの表現も使われる。
- 金属-半導体接合ダイオード
- 構造名で、金属と半導体の接合部で作られるダイオード。一般にはショットキー型を指し、低VF・高速動作が特徴。
- 金属半導体接合ダイオード
- 同様の意味。英語表記のSchottkyを指す際にも用いられる表現の一つ。
- Schottkyダイオード
- 英語由来の呼び名。日本語の解説でも頻繁に用いられ、同じショットキー型のダイオードを指す。
- Schottky diode
- 英語表記の正式名称。技術資料や部品リストで見かける呼称。
- 低順方向電圧ダイオード
- 順方向に流すときの電圧降下が低い特性を指す表現。ショットキー型はこの特性を大きく持つ。
- 低VFダイオード
- VF(前方電圧降下)が低いダイオードの総称。ショットキー型を特に指す際に使われることが多い。
- 高速整流ダイオード
- 整流用途で高速応答を要求する場面で用いられるカテゴリ。ショットキー型はPN接合型より速い応答が特徴。
ショットキーバリアダイオードの対義語・反対語
- PN接合ダイオード
- ショットキーバリアダイオードの対になる最も一般的なダイオード。金属-半導体接合ではなくPN接合を用い、順方向の電圧降下はおおよそ0.6〜0.8V程度。逆回復時間を持つため、Schottkyのような高速スイッチングには向かないことが多いです。耐圧は設計次第で高くでき、一般用途で信頼性が高い点が特徴です。
- 通常のシリコンダイオード
- PN接合ダイオードの典型例で、材料はシリコン。順方向降下が約0.6〜0.8Vと大きく、逆回復の影響で高周波・高速回路では効率が落ちることがあります。Schottkyに比べ耐圧の選択肢が豊富で、コストも安定していることが多いです。
- ゲルマニウムダイオード
- 歴史的に使われたPN接合ダイオードの一種。順方向降下が低めになることがある一方で、耐圧が低くリークが多いなどのデメリットがあり、現代の高周波・高電圧用途ではSchottkyの代替として使われにくいです。
- 高速スイッチングに不向きなダイオード
- Schottkyの低順方向電圧降下・高速特性に対して、一般的なPN接合ダイオードは遅く、順方向降下が大きい傾向があります。高速・低損失を優先する回路には適さないといえる対比です。
- 金属-半導体接合以外の対義語カテゴリ
- ショットキーは金属-半導体接合(MS)型。対義語的解釈として、金属-半導体接合を使わないPN接合型のダイオードを挙げると理解しやすく、上記のPN接合ダイオードがこれに該当します。
ショットキーバリアダイオードの共起語
- 低順方向電圧降下
- 順方向に電流を流すときの電圧降下が小さく、PN接合ダイオードより導通電圧が低い特性
- 逆回復時間が短い
- 逆方向の電流を停止する際の回復時間が非常に短い、またはほぼゼロに近い性質
- 金属-半導体接合
- ショットキーは金属と半導体の接合構造で形成される特徴
- バリア電圧
- 金属-半導体接合に存在する障壁電位で、キャリアの注入を決定づける要因
- 逆漏れ電流
- 逆方向に流れる微小な漏れ電流の量が制御される特性
- 耐圧
- 最大逆電圧(耐えられる逆電圧の上限)
- 定格電流
- 連続して流せる最大電流の上限
- 逆方向容量
- 逆方向で現れる容量成分(寄生容量)、周波数特性に影響
- 高周波特性
- 高速スイッチング時の応答性や損失の低減に関係する特性
- 整流用途
- 交流を直流に変換する整流回路で広く用いられる用途
- DC/DCコンバータでの使用
- 電源変換回路(DC-DC)で効率向上のために用いられる
- 表面実装パッケージ
- 小型で実装が容易な表面実装パッケージが多い
- 温度特性
- 温度変化によってVfや逆漏れ電流、耐圧が変化する特性
- パワーショットキーダイオード
- 大電流を扱えるショットキー型ダイオードの総称
- PN接合ダイオードとの比較
- 従来のPN接合ダイオードと比べたときの主な違い(リバースリカバリが少ない点など)
- 寄生容量
- 逆方向で現れる容量成分(Junction Capacitance)、周波数応答に影響
- 逆方向漏れ電流の温度依存性
- 温度が上がると逆漏れ電流が増える傾向があること
ショットキーバリアダイオードの関連用語
- ショットキー障壁
- 金属と半導体の界面に形成されるエネルギー障壁のこと。電子が金属由来のキャリアを半導体側へ流れるときの流れを決定し、ダイオードの整流特性の根幹を成す。
- 金属-半導体接合
- ショットキー接合の基本構造。金属と半導体が直接接触する界面で、PN接合とは異なる整流機構を持つ。
- 仕事関数差
- 金属の仕事関数と半導体の電子親和力の差。これがショットキー障壁の高さを決め、順方向電圧降下や漏れに影響する。
- 前方電圧降下
- 正方向に電流を流すときの電圧降下のこと。一般的にPNダイオードより低い値になる。
- 逆回復時間
- 逆方向へ切り換えたときの復帰時間が非常に短い、またはほとんどない性質。高速スイッチングに有利。
- 逆回復電流
- 逆方向に流れる残留電流。ショットキーは通常小さいかゼロに近い。
- 漏れ電流
- 逆バイアス時に流れる微小な電流。材料や温度により変動する。
- 耐圧
- 逆方向に耐えられる最大電圧。仕様上はVRRM(最大逆耐圧)として表される。
- 接合容量
- 逆偏時の接合部容量。周波数特性やスイッチング速度に影響する。
- 温度特性
- 動作温度範囲や温度変化による特性の変化。温度上昇で順方向電圧が低下する傾向がある。
- 高周波/高速スイッチング
- キャリアの蓄積が少ないため、極めて高速なスイッチングが可能。高周波回路で利点となる。
- 材料例
- 金属材料の例として Ni・Pt・Mo・Al など、半導体は一般に n 型が用いられることが多い(Siや GaAs など)。
- PNダイオードとの差異
- ショットキーは金属-半導体接合であり、キャリア蓄積が少なく逆回復が小さく高速。PN接合ダイオードとは動作原理が異なる。
- 用途
- 整流、低電圧領域の保護、DC-DC コンバータの入力整流、スイッチング電源、RF回路などで用いられる。
- パッケージ/形状
- 表面実装パッケージ(SMD)など、用途に応じて小型から大容量までさまざまな形状がある。
- 最大許容電流
- ダイオードが連続して安全に流せる最大電流。部品ごとに定格が異なる。
- 最大逆耐圧
- 逆方向に耐えられる最大電圧(VRRM)。過電圧保護の目安になる。
- 特徴/利点
- 低い順方向電圧降下、非常に高速なスイッチング、逆回復が小さい点が大きな利点。



















