Диоды Шотки используют физические механизмы протекания электрического тока через область контакта металл-полупроводник. УГО диода Шотки представлено на рисунке.
Особенностью диодов Шотки является отсутствие инжекции неосновных носителей заряда в базу, так как при подключении прямого напряжения ток обусловлен только движением основных носителей заряда. У этих диодов не затрачивается время на накопление и рассасывание зарядов в базе, их быстродействие зависит только от скорости процесса перезарядки барьерной емкости. Вольт-амперная характеристика диодов Шотки напоминает характеристику диодов на основе p–n переходов. Отличие состоит в том, что прямая ветвь в пределах 8-10 декад приложенного напряжения представляет почти идеальную экспоненциальную кривую, а обратные токи малы (порядка 0,1…10 нА). Конструктивно диоды Шотки выполняют в виде пластины низкоомного кремния, на которую нанесена высокоомная эпитаксиальная пленка с электропроводностью того же типа. На поверхность пленки вакуумным напылением нанесен слой металла.
Пусть уровень Ферми в металле, который всегда расположен в зоне проводимости, лежит выше уровня Ферми полупроводника p типа
Так как энергия электронов металла больше энергии носителей заряда полупроводника, то часть электронов перейдет из металла в полупроводник. Переход будет продолжаться до тех пор, пока уровни Ферми вблизи контакта не выровняются (в равновесной системе уровень Ферми должен быть единым). В полупроводнике вблизи контакта окажется избыточный заряд электронов Δn, которые начнут рекомбинировать с дырками. Отрицательно заряженные ионы акцепторной примеси будут не скомпенсированы зарядами дырок, и, следовательно, в полупроводнике вблизи места контакта образуется слой неподвижных носителей отрицательно заряженных ионов акцепторной примеси. С уходом электронов из металла тонкий слой, прилегающий к месту контакта, зарядится положительно. В результате у границ контакта возникнут объемные заряды, и появится контактная разность потенциалов.
Переход между металлом и полупроводником обладает вентильными свойствами. Его называют барьером Шотки.
Аналогичные процессы имеют место при контакте металла с полупроводником n типа, у которого уровень Ферми выше, чем у металла [1].
Набор основных эксплуатационных параметров диодов Шотки совпадает с соответствующим набором параметров выпрямительных диодов, поскольку в схемах применения они выполняют аналогичные функции.