金属-半导体接触时，在半导体表面层内将形成势垒。Schottky曾在忽略界面态的理想情况下提出了金属-半导体接触势垒的模型，故称为Schottky势垒。1938年德国物理学家Schottky利用肖特基势垒理论即半导体记忆体在稳定均匀分布的空间电荷层而形成势垒，解释了金属-半导体接触非对称性的导电特性。随着肖特基接触基本理论日渐成熟，利用金属-半导体接触形成的肖特基势垒原理製作的肖特基势垒二极体研究渐渐升温。20世纪80年代后随着半导体工艺技术的发展，肖特基势垒二极体（SBD）的发展逐步走向成熟。

由于肖特基势垒具有较低的界面电压，可被套用在某器件需要近似于一个理想二极体的地方。在电路设计中，它们也同时与一般的二极体及电晶体一起使用, 其主要的功能是利用其较低的界面电压来保护电路上的其它器件。然而，自始至终肖特基器件相较于其它半导体器件来说能被套用的领域并不广。

考虑金属与N型半导体相接触，接触前其能带如图1(a)所示。如金属功函式W_M大于半导体的功函式W_s，则将有电子从半导体转移到金属，平衡时两者Fermi能级相等。结果在界面附近形成 一电偶层，并使半导体一侧表面能带发生弯曲，形成电子势垒（图1(b)）。通常把金属中电子所面临的势垒高度φ_M称金属-半导体接触势垒。按照Schottky模型， 显然有φ_M=W_M-x，其中x为半导体中电子亲和势。对于P型半导体，则有φ_M=χ+E_g-W_M，式中E_g为带隙宽度，并假定χ+E_g>W_M。Schottky在忽略界面态的情况下，曾用耗尽层近似来计算半导体表面Schottky势垒的形状。对于N型半导体有φ_M=qN_d(l-x)/2εS+ξ，式中N_d为施主浓度，ξ为半导体中Fermi能级至导带底的距离，x的原点选在界面，并限定0≤x≤l(l为耗尽层宽度)。上式给出了一个抛物线形状的势垒。它处于界面的半导体一侧，是由电离杂质的空间电荷形成的。

图1

在上述势垒中，当金属相对于N型半导体加正电压时，半导体中电子势垒降低，而φ_M保持不变， 故有更大的电子流从半导体流向金属，即形成较大的正向电流. 而当反向偏置时，半导体中势垒升高，流向金属的电子流显着减小。这就是Schottky势垒的整流特性。

Schottky势垒区的电荷和电势分布情况与单边突变PN结相似，故Schottky势垒也存在一个势垒电容 。式中ε_S为半导体介电常数、N为半导体中掺杂浓度、V_D为半导体的自建势、V为外加电压. 由此可见，Schottky势垒的电容也是一个依赖于外加电压的微分电容。

肖特基势垒二极体（Schottky barrier diodes，SBD）是一种基于肖特基势垒理论的二极体，是金属与半导体材料相互接触，且形成一定的势垒后开始工作的一种多数载流子器件，具有低正向压降、高频低功耗、大电流等一系列特点。适用于高频整流和开关电路及保护电路在低压、大电流场合时作续流和整流之用，如DC/DC变频器、无工频变压器、开关电源的整流和续流。作为一种低压整流器件，它具有提高电路的整流效率、降低正向功耗、提高工作频率以及减小电路噪声的作用。除可在高速逻辑电路中用作箝位，在通信电源、变频器和高速计算机中也得到了广泛的套用。由于肖特基二极体漂移区导通串联电阻的存在，限制了其反向耐压值的大小，因此只适用于200V内的电子电路中，而且肖特基势垒的耐高温性差、软击穿严重以及反向漏电流大，使其在高压领域不能得以广泛的套用。由此，浙江大学硅材料国家重点实验室经过长期的研究，在超高真空环境下採用化学气相沉积的方法製备的肖特基二极体具有较小的串联电阻，提高了器件的使用频率，使得肖特基二极体具有了更广阔的套用前景。

随着移动通讯技术以及军事等高科技的发展，SBD二极体在无线通信以及电力系统等领域有着广泛的套用。同时人们对其性能的要求也越来越高，具有耐高温特性以及更高频率回响和低功率损耗等优点的SBD二极体成为了科研人员的研究重点，使得肖特基势垒二极体在相关材料的生长工艺、器件的製备工艺等方面得到了空前的发展。

1874年，Braun首次提出了金属与半导体相互接触时，所形成的势垒导电性具有非对称性，直到1938年肖特基势垒的指出、1942年热发射理论的提出，逐渐使人们开始了对金属—半导体接触的研究。80年代后，随着器件在工艺方面的进步，肖特基势垒二极体逐渐走向了成熟的发展阶段。传统肖特基二极体结构主要有两类。

除了前面介绍的传统肖特基二极体结构，国内外学者对功率肖特基器件的研究从未停止过。採用SiC、GaN、GaAs、金刚石等新材料製备高性能的肖特基二极体，由于新材料固有的优良特性，使得製备的肖特基二极体比普通的硅材料製备的器件具有更高的耐压性和抗高温性。2003年，Gree公司採用4H-SiC和金属Ti与镍硅化物接触形成双金属沟槽结构的肖特基二极体（DMT），此种结构的肖特基二极体在保持原有的低正向压降的基础上改善了其反向耐压特性。2004年，Lin Zhu等人将具有划时代意义的超结（SJ）理论套用于4H-SiC SBD。2008年，JohjiNishio等人将浮结结构套用于SBD（即FJ-SBD），同时与宽禁带的SiC材料相结合，在外延层厚度、掺杂浓度相同的条件下，製备的FJ-SBD比传统结构的SBD耐压值高且导通电阻有所降低。同年Gree公司报导了耐压值达10KV的JBS二极体。