Schottkyho dióda, práca a aplikácie

Schottkyho dióda je jedným typom elektronický komponent , ktorá je tiež známa ako bariérická dióda. Je široko používaný v rôznych aplikáciách, ako je mixér, v rádiofrekvenčných aplikáciách a ako usmerňovač v energetických aplikáciách. Je to nízkonapäťová dióda. Pokles výkonu je v porovnaní s Prechodové diódy PN . Schottkyho dióda je pomenovaná podľa vedca Schottkyho. Tiež sa niekedy označuje ako horúca nosná dióda alebo horúca elektrónová dióda a dokonca aj povrchová bariéra. Tento článok pojednáva o tom, čo je Schottkyho dióda, konštrukcia, aplikácie, vlastnosti a výhody.

Čo je to Schottkyho dióda?

Schottkyho dióda je tiež známa ako horúca nosná dióda polovodičová dióda s veľmi rýchlou spínacou akciou, ale nízkym poklesom napätia vpred. Keď diódou preteká prúd, na svorkách diódy je malý pokles napätia. V normálnej dióde je pokles napätia medzi 0,6 až 1,7 voltu, zatiaľ čo v Schottkyho dióde sa pokles napätia bežne pohybuje medzi 0,15 a 0,45 voltu. Tento nižší pokles napätia poskytuje vyššiu rýchlosť prepínania a lepšiu účinnosť systému. V Schottkyho dióde sa medzi polovodičom a kovom vytvára spojenie polovodič-kov, čím sa vytvára Schottkyho bariéra. Polovodič typu N pôsobí ako katóda a kovová strana ako anóda diódy.

Schottkyho dióda

Konštrukcia diódy Schottky

Je to jednostranný spoj. Na jednom konci je vytvorený spoj kov-polovodič a na druhom konci je vytvorený ďalší kontakt kov-polovodič. Je to ideálny ohmický obojsmerný kontakt bez potenciálu medzi kovom a polovodičom a je neusmerňujúci. Schottkyho dióda charakterizuje zabudovaný potenciál v otvorenej Schottkyho bariérovej dióde.

Fyzická štruktúra Schottkyho diódy

Schottkyho dióda je funkciou poklesu teploty. Znižuje a zvyšuje teplotnú dopingovú koncentráciu v polovodiči typu N. Na výrobné účely sa používajú kovy Schottkyho bariérovej diódy, ako je molybdén, platina, chróm, volfrámový hliník, zlato atď., A použitým polovodičom je typ N.

Schottkyho bariérová dióda

Schottkyho bariérová dióda je tiež známa ako Schottkyho alebo horúca nosná dióda. Schottkyho bariérová dióda je kovový polovodič. Križovatka sa vytvorí uvedením kovového kontaktu do stredne dotovaného polovodičového materiálu typu N. Schottkyho bariérová dióda je jednosmerné zariadenie vedúce prúdové prúdy iba v jednom smere (konvenčný prúdový prúd z kovu do polovodiča)

Schottkyho bariérová dióda

Charakteristiky V-I bariérovej diódy Schottky

Charakteristiky V-I Schottkyho bariérovej diódy sú nižšie

• Dopadový pokles napätia Schottkyho bariérovej diódy je v porovnaní s bežnou prechodovou diódou PN veľmi nízky.
• Pokles napätia vpred sa pohybuje od 0,3 voltu do 0,5 voltu.
• Predný pokles napätia Schottkyho bariéry je tvorený kremíkom.
• Dopadový pokles napätia sa zvyšuje súčasne so zvyšovaním dopingovej koncentrácie polovodiča typu N.
• V-I charakteristiky Schottkyho bariérovej diódy sú veľmi strmšie v porovnaní s V-I charakteristikami normálnej spojovacej diódy PN kvôli vysokej koncentrácii nosičov prúdu.

Súčasné komponenty v Schottkyho dióde

Súčasný stav Schottkyho bariérovej diódy je cez väčšinové nosiče, ktorými sú elektróny v polovodiči typu N. Vzorec v Schottkyho bariérovej dióde je

Ja_T= Ja_Difúzia+ Ja_Tunelovanie+ Ja_{Termionická emisia}

Kde Ja _Difúziaje difúzny prúd v dôsledku koncentračného gradientu a hustoty difúzneho prúdu J _n= D _n* čo * dn / dx pre elektróny, kde D _nje difúzna konštanta elektrónov, q je elektronický náboj = 1,6 * 10 ¹⁹coulombs, dn / dx je koncentračný gradient pre elektróny.
ITunneling je tunelový prúd v dôsledku kvantového mechanického tunelovania cez bariéru. Pravdepodobnosť tunelovania sa zvyšuje so znížením bariéry alebo zabudovaného potenciálu a zmenšením šírky vrstvy vyčerpania. Tento prúd je priamo úmerný pravdepodobnosti tunelovania.
Ja _{Termionická emisia}je prúd spôsobený termionickým emisným prúdom. V dôsledku tepelného miešania majú niektoré nosiče rovnakú alebo väčšiu energiu ako vodivé pásmo na rozhranie kov-polovodič a na prúdový tok. Toto sa označuje ako termionický emisný prúd.
Pretože prúd, ktorý priamo preteká Schottkyho bariérovou diódou, je vedený cez väčšinu nosičov náboja. Preto je vhodný pre vysokorýchlostné spínacie aplikácie, pretože dopredné napätie je veľmi nízke a doba spätného zotavenia je veľmi krátka.

Aplikácie Schottkyho diódy

Schottkyho diódy sa používajú na aplikácie napínania napätia a na prevenciu saturácie tranzistorov kvôli vysokej prúdovej hustote v Schottkyho dióde. Tiež to bol nízky pokles napätia vpred v Schottkyho dióde, plytvá sa ním menej tepla, čo z nich robí efektívnu voľbu pre aplikácie, ktoré sú citlivé a veľmi efektívne. Pretože Schottkyho dióda sa používa v samostatných fotovoltaických systémoch, aby sa zabránilo vybitiu batérií na účely solárne panely v noci, ako aj v sieťových systémoch, ktoré obsahujú viac reťazcov, sú zapojené paralelne. Schottkyho diódy sa tiež používajú ako usmerňovače v napájacie zdroje .

Výhody Schottkyho diódy

Schottkyho diódy sa používajú v mnohých aplikáciách v porovnaní s iné typy diód s, ktoré nepodávajú dobrý výkon.

• Nízke zapínacie napätie: Zapínacie napätie diódy je medzi 0,2 a 0,3 voltu. Pre kremíkovú diódu je to proti 0,6 až 0,7 voltu zo štandardnej kremíkovej diódy.
• Rýchla doba zotavenia: Rýchla doba zotavenia znamená malé množstvo uloženého náboja, ktoré je možné použiť na vysokorýchlostné spínacie aplikácie.
• Nízka kapacita križovatky: Zaberá veľmi malú plochu po výsledku získanom kontaktom kremíka s bodom drôtu. Pretože kapacitné úrovne sú veľmi malé.

Vlastnosti Schottkyho diódy

Medzi vlastnosti Schottkyho diódy patrí hlavne nasledovné

• Vyššia účinnosť
• Nízky pokles napätia vpred
• Nízka kapacita
• Nízkoprofilové balenie pre povrchovú montáž, veľmi malé
• Integrovaný ochranný krúžok na ochranu proti stresu

Toto je teda všetko o práci Schottkyho diódy, jej pracovnom princípe a aplikáciách. Dúfame, že ste tomuto konceptu lepšie porozumeli. Ďalej v prípade akýchkoľvek pochybností týkajúcich sa tohto článku alebo elektrické a elektronické projekty , uveďte svoje cenné návrhy v sekcii komentárov nižšie. Tu je otázka, aká je hlavná funkcia Schottkyho diódy?

Fotografické úvery:

• Schottkyho dióda wikimedia
• Konštrukcia diódy Schottky & charakteristiky V-I ecetutoriály
• Schottkyho bariérová dióda rádioelektronika