Диффузионная теория выпрямления запорного слоя Шоттки
В диффузионной теории выпрямления запорного слоя Шоттки предполагается, что 
Это неравенство выполняется при малой подвижности и низкой концентрации электронов и означает, что носитель заряда, проходя ОПЗ, испытывает многократные столкновения с тепловыми колебаниями атомов полупроводника. Поскольку в ОПЗ существует и градиент концентрации электронов и электрическое поле, то при записи выражения для плотности тока в этом случае необходимо учитывать как диффузионную, так и дрейфовую составляющие тока, т.е.
(35)
где Dn - коэффициент диффузии электронов. При записи плотности тока в таком виде предполагается, что напряженность электрического поля в запорном слое мала, вследствие чего дрейфовая скорость движения электронов 
Для нахождения вольтамперной характеристики уравнение (35) решается при следующих граничных условиях:
(36)
(37)
где 
средняя тепловая скорость электронов. Второе соотношение в граничных условиях (36) требует специального обоснования. Запишем плотность тока через разность плотностей потоков электронов 
Из выражения (27) с учетом того, что средняя тепловая скорость электронов 
, а 
будем иметь
(38)
Аналогичное выражение можно записать и для jнм , заменив концентрацию электронов на поверхности полупроводника в равновесных условиях 
на концентрацию 
при наличии тока через контакт. Тогда
(39)
Отсюда получается выражение для n0 в граничных условиях (36).
Домножая обе части равенства (35) на ехр[Ф(х)/(кТ)] и принимая во внимание, что 
, получим
(40)
Теперь проинтегрируем соотношение (40) в пределах от 0 до d, учитывая будем иметь
(41)
Отсюда
(42)
Для слоя Шоттки Ф(х) задается формулой (19) и точное значение интеграла в знаменателе выражения (42) может быть получено только численным способом. Чтобы получить аналитическое выражение для вольтамперной характеристики, проведем приближенное вычисление этого интеграла. Поскольку Ф(х) быстро убывает с увеличением х.
соотношение (19), то значение рассматриваемого интеграла в основном определяется областью вблизи плоскости х = 0. С учетом этого разложим Ф(х) в ряд по х, ограничиваясь линейным приближением
(43)
В соответствии с соотношением (20)
(44)
После подстановки выражений для 
в соотношение (43) получим
(45)
Тогда
(46)
Из соотношений (24) и (44) следует, что
(47)
Если учесть, что запорный слой существует пока изгиб зон достаточно велик и 
,то
(48)
(49)
Подстановка равенства (49) в (42) после несложных преобразований приводит к выражению
(50)
Если максимальная напряженность электрического поля в запорном слое настолько мала, что 
, то в знаменателе выражения (50) вторым членом можно пренебречь. Например, для кремния при Г =300 К это неравенство выполняется, когда 
Поскольку 
, то выражение для вольтамперной характеристики запорного слоя при выполнении записанного выше неравенства можно представить в следующем виде:
(51)
Из соотношений (44) и (24) видно, что
(52)
Следовательно, плотность прямого тока по диффузионной теории при U > 2,3 кТ/е
(53)
должна увеличиваться с ростом напряжения слабее, чем по диодной теории. Плотность обратного тока при |U| > 2,3 кТ/е
(54)
слабо растет при увеличении U.
Теперь сравним по величине плотность обратного тока по диодной теории, которую с учетом соотношения (38) можно записать в виде
(55)
с плотностью обратного тока по диффузионной теории
(56)
Поскольку 
Ясно, что и прямой ток при фиксированных значениях напряжения по диффузионной теории меньше, чем по диодной. При 
соотношение (50) описывает плотность тока по диодной теории.
Из рассмотренного материала видно, что контакт металл - полупроводник с запорным слоем Шоттки обладает резко асимметричной вольтамперной характеристикой и, следовательно, может быть использован для выпрямления переменного тока. Полупроводниковые диоды, в основе действия которых лежат функциональные возможности запорного слоя Шоттки, получили название диодов с барьером Шоттки.