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金属-半导体一维结构及反向偏置状态下的电场分布如图2.1所示。外加电压由漂移区承担。如果漂移区为均匀掺杂，则电场分布为三角形分布。最大电场强度位于金属接触处。当该处的电场强度等于半导体的临界电场强度时，器件发生击穿。
图2.1 肖特基二极管的电场分布
当阴极施加负偏置电压时，电子经衬底和漂移区，越过金属-半导体接触形成电流。通态压降主要由金属-半导体界面压降以及漂移区电阻、衬底和欧姆接触的欧姆压降构成。在典型的通态电流密度下，电流传输以多数载流子为主，因此在功率肖特基二极管的漂移区中所存储的少数载流子是微不足道的。这使得肖特基二极管能快速从通态切换到反向阻断状态，因为耗尽层能快速在漂移区中建立。肖特基二极管的快速开关能力使其在高频状态下具有低功耗的特性，成为高频开关电源应用的常用器件。随着商用高压碳化硅肖特基二极管的出现，它们也有望应用于电机控制中。
肖特基势垒高度的有效关系式为
式中， ϕ M 为金属功函数； χ S 为半导体的电子亲和势。
金属费米能级（ E FM ）与半导体费米能级（ E FS ）的电势差被称为接触电势差（ V C ），可表示为
式中， ϕ S 为半导体功函数； E C 为导带底。
零偏下肖特基接触的内建电势（ V bi ）（等于接触电势）在半导体一侧形成的耗尽层宽度可表示为
