外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流。[5]当外加的反向电压高到一定程度时，PN结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。PN结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分。[5]二极管PN结形成原理P型半导体是在本征半导体（一种完全纯净的、结构完整的半导体晶体）掺入少量三价元素杂质，如硼等。P型和N型半导体因硼原子只有三个价电子，它与周围的硅原子形成共价键，因缺少一个电子，在晶体中便产生一个空位，当相邻共价键上的电子获得能量时就有可能填补这个空位，使硼原子成了不能移动的负离子，而原来的硅原子的共价键则因缺少一个电子，形成了空穴，但整个半导体仍呈中性。这种P型半导体中以空穴导电为主，空穴为多数载流子，自由电子为少数载流子。[6]N型半导体形成的原理和P型原理相似。在本征半导体中掺入五价原子，如磷等。掺入后，它与硅原子形成共价键，产生了自由电子。在N型半导体中，电子为多数载流子。
肖特基势垒的特性使得肖特基二极管的导通电压降较低，而且可以提高切换的速度。肖特基二极体的导通电压非常低。一般的二极管在电流流过时，会产生约，不过肖特基二极管的电压降只有，因此可以提升系统的效率。肖特基二极管和一般整流二极管大的差异在于反向恢复时间，也就是二极管由流过正向电流的导通状态，切换到不导通状态所需的时间。一般整流二极管的反向恢复时间大约是数百nS，若是高速二极管则会低于一百nS，肖特基二极管没有反向恢复时间，因此小信号的肖特基二极管切换时间约为数十pS，特殊的大容量肖特基二极管切换时间也才数十pS。由于一般整流二极管在反向恢复时间内会因反向电流而造成EMI噪声。肖特基二极管可以立即切换，没有反向恢复时间及反相电流的问题。
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