肖特基二极管的工作原理主要基于肖特基势垒的形成。当金属和半导体接触时，由于金属中的电子浓度高于半导体，金属中的电子会向半导体中移动，从而在金属和半导体之间形成一个肖特基势垒。这个势垒实际上是一个电子空穴对，其中电子和空穴在势垒中交换。

在正向偏置时，即金属端施加正电压，半导体端施加负电压时，电子会从金属向半导体材料注入。由于金属对电子具有很低的功函数和高电导率，电子可以在金属-半导体界面上快速通过，并进入半导体材料。这种注入过程在肖特基二极管中被称为“电子注入”。当电子注入到半导体材料时，它们会与空穴发生复合，导致电流流过二极管。因此，在正向偏置下，肖特基二极管导通。

在反向偏置时，即金属端施加负电压，半导体端施加正电压时，肖特基势垒变得更加陡峭，阻止电子从半导体侧流向金属侧。因此，肖特基二极管具有很高的反向电阻，反向偏置下几乎不导电。

肖特基二极管具有快速开关速度和高频应用的能力，其正向导通门限电压和正向压降都比PN结二极管低，因此在高频、高功率应用中具有更好的性能。此外，肖特基二极管还具有低噪声、高温稳定性好等优点，使得它在电子学中具有广泛的应用。