Działanie i zastosowania diody Schottky'ego

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





Jednym z typów jest dioda Schottky'ego element elektroniczny , która jest również znana jako dioda barierowa. Jest szeroko stosowany w różnych zastosowaniach, takich jak mikser, w aplikacjach o częstotliwości radiowej i jako prostownik w zastosowaniach energetycznych. To dioda niskiego napięcia. Spadek mocy jest niższy w porównaniu z Diody złączowe PN . Dioda Schottky'ego nosi imię naukowca Schottky'ego. Czasami jest również określany jako dioda z gorącym nośnikiem lub dioda z gorącymi elektronami, a nawet dioda z barierą powierzchniową. W tym artykule omówiono, czym jest dioda Schottky'ego, konstrukcją, zastosowaniami, właściwościami i zaletami.

Co to jest dioda Schottky'ego?

Dioda Schottky'ego jest również znana jako dioda gorącego nośnika dioda półprzewodnikowa z bardzo szybkim przełączaniem, ale niskim spadkiem napięcia przewodzenia. Kiedy prąd przepływa przez diodę, następuje niewielki spadek napięcia na zaciskach diody. W normalnej diodzie spadek napięcia wynosi od 0,6 do 1,7 wolta, podczas gdy w diodzie Schottky'ego spadek napięcia wynosi zwykle od 0,15 do 0,45 wolta. Ten niższy spadek napięcia zapewnia wyższą prędkość przełączania i lepszą wydajność systemu. W diodzie Schottky'ego między półprzewodnikiem a metalem tworzy się połączenie półprzewodnik-metal, tworząc w ten sposób barierę Schottky'ego. Półprzewodnik typu N działa jak katoda, a strona metalowa działa jako anoda diody.




Dioda Schottky

Dioda Schottky'ego

Budowa diody Schottky'ego

To jest jednostronne skrzyżowanie. Na jednym końcu tworzy się połączenie metal-półprzewodnik, a na drugim końcu tworzy się styk metal-półprzewodnik. Jest to idealny dwukierunkowy kontakt omowy bez potencjału między metalem a półprzewodnikiem i nie jest prostownikiem. Potencjał wbudowany w diodę Schottky'ego z otwartym obwodem charakteryzuje diodę Schottky'ego.



Struktura fizyczna diody Schottky

Struktura fizyczna diody Schottky'ego

Dioda Schottky'ego jest funkcją spadku temperatury. Zmniejsza i zwiększa stężenie domieszkowania temperaturowego w półprzewodnikach typu N. Do celów produkcyjnych wykorzystuje się metale diody barierowej Schottky'ego, takie jak molibden, platyna, chrom, wolfram, aluminium, złoto itp., A półprzewodnik typu N.

Dioda Schottky'ego Barrier

Dioda barierowa Schottky'ego jest również znana jako dioda Schottky'ego lub dioda gorącego nośnika. Dioda z barierą Schottky'ego jest metalowym półprzewodnikiem. Złącze tworzy się przez doprowadzenie metalu do kontaktu z umiarkowanie domieszkowanym materiałem półprzewodnikowym typu N. Dioda barierowa Schottky'ego jest urządzeniem jednokierunkowym przewodzącym prąd tylko w jednym kierunku (Konwencjonalny przepływ prądu z metalu do półprzewodnika)

Dioda Schottky

Dioda Schottky'ego Barrier

Charakterystyka V-I diody Schottky'ego

Charakterystyki V-I diody Schottky'ego z barierą są poniżej


Charakterystyka V-I

  • Spadek napięcia przewodzenia diody barierowej Schottky'ego jest bardzo niski w porównaniu do normalnej diody złączowej PN.
  • Spadek napięcia do przodu wynosi od 0,3 V do 0,5 V.
  • Spadek napięcia przewodzenia bariery Schottky'ego składa się z krzemu.
  • Spadek napięcia przewodzenia rośnie w tym samym czasie, zwiększając stężenie domieszkowania półprzewodnika typu N.
  • Charakterystyka V-I diody Schottky'ego z barierą jest znacznie bardziej stroma w porównaniu z charakterystyką V-I normalnej diody złączowej PN ze względu na wysokie stężenie nośników prądu.

Obecne komponenty w diodzie Schottky'ego

Stan prądu diody barierowej Schottky'ego przebiega przez większość nośników, którymi są elektrony w półprzewodniku typu N. Wzór na diodzie barierowej Schottky'ego to

jaT= JaDyfuzja+ ITunelowanie+ IEmisja termionowa

Gdzie ja Dyfuzjajest prądem dyfuzyjnym wynikającym z gradientu stężenia i gęstości prądu dyfuzyjnego jot n= re n* co * dn / dx dla elektronów, gdzie re njest stałą dyfuzji elektronów, q jest ładunkiem elektronicznym = 1,6 * 10 19kulombów, dn / dx jest gradientem stężenia elektronów.
ITunneling to prąd tunelowy spowodowany tunelowaniem mechaniki kwantowej przez barierę. Prawdopodobieństwo tunelowania wzrasta wraz ze spadkiem bariery lub potencjału wbudowanego i zmniejszeniem szerokości warstwy zubożenia. Ten prąd jest wprost proporcjonalny do prawdopodobieństwa tunelowania.
ja Emisja termionowajest prądem wywołanym termicznym prądem emisji. Ze względu na mieszanie termiczne, niektóre nośniki mają energię równą lub większą niż energia pasma przewodzenia do interfejsu metal-półprzewodnik oraz do przepływu prądu. Jest to znane jako termionowy prąd emisji.
Ponieważ prąd płynący bezpośrednio przez diodę barierową Schottky'ego przechodzi przez większość nośników ładunku. W związku z tym nadaje się do zastosowań przełączających o dużej szybkości, ponieważ napięcie przewodzenia jest bardzo niskie, a czas powrotu do tyłu jest bardzo krótki.

Zastosowania diody Schottky'ego

Diody Schottky'ego są używane do zastosowań związanych z utrzymywaniem napięcia i zapobieganiem nasyceniu tranzystora z powodu dużej gęstości prądu w diodzie Schottky'ego. Był to również niski spadek napięcia przewodzenia w diodzie Schottky'ego, marnuje się ona w mniejszym stopniu ciepła, co czyni je skutecznym wyborem dla aplikacji, które są wrażliwe i bardzo wydajne. Ze względu na diodę Schottky'ego stosowaną w samodzielnych systemach fotowoltaicznych, aby zapobiec rozładowywaniu akumulatorów w celu panele słoneczne w nocy, jak również w systemach podłączonych do sieci, zawierających wiele stringów, łączy się równolegle. Diody Schottky'ego są również używane jako prostowniki w zasilacze .

Zalety diody Schottky'ego

Diody Schottky'ego są używane w wielu zastosowaniach w porównaniu do inne rodzaje diod które nie działają dobrze.

  • Niskie napięcie włączenia: Napięcie włączenia diody wynosi od 0,2 do 0,3 wolta. W przypadku diody krzemowej jest to napięcie od 0,6 do 0,7 wolta ze standardowej diody krzemowej.
  • Szybki czas regeneracji: Krótki czas przywracania oznacza niewielką ilość zgromadzonego ładunku, który można wykorzystać w aplikacjach przełączających o dużej szybkości.
  • Niska pojemność złącza: Zajmuje bardzo małą powierzchnię, po wyniku uzyskanym ze styku punktowego drutu krzemu. Ponieważ poziomy pojemności są bardzo małe.

Cechy diody Schottky'ego

Cechy diody Schottky'ego obejmują głównie następujące

  • Wyższa wydajność
  • Niski spadek napięcia przewodzenia
  • Niska pojemność
  • Niskoprofilowy pakiet do montażu powierzchniowego, bardzo mały
  • Zintegrowany pierścień ochronny dla ochrony przed stresem

Tak więc chodzi o pracę diody Schottky'ego i jej zasadę działania i zastosowania. Mamy nadzieję, że lepiej zrozumieliście tę koncepcję. Ponadto w przypadku jakichkolwiek wątpliwości dotyczących tego artykułu lub projekty elektryczne i elektroniczne , proszę podać cenne sugestie w sekcji komentarzy poniżej. Oto pytanie do Ciebie, jaka jest główna funkcja diody Schottky'ego?

Kredyty fotograficzne: