Schottky-diode: wat is dit en wat is spesiaal daaraan

El schottky diode is nog een van die Elektroniese komponente mees interessant vir elektroniese projekte. 'n Baie spesifieke tipe diode wat 'n paar eienaardighede het wat dit uniek en prakties maak vir sekere toepassings. Gegewe sy hoë skakelsnelhede, word dit ook wyd gebruik in TTL logika IC's.

In hierdie gids sal u weet wat dit is die Schottky-diode, wie dit uitgevind het, sy eienskappe, toepassings, waar jy dit kan koop, ens.

Wat is 'n diode?

Un halfgeleier diode Dit is 'n elektroniese komponent met 2 terminale wat die sirkulasie van elektriese stroom daardeur toelaat, maar net in een rigting, wat die deurgang na die ander blokkeer. Hierdie eienskappe maak hulle baie nuttig vir verskeie toepassings, soos kragbronne. Dit kan ook vir beheer gebruik word.

Daar verskillende tipes diodes, soos:

• Avalanche diode of TVS, wat in die teenoorgestelde rigting gelei wanneer die terugwaartse spanning die afbreekspanning oorskry.
• LED diode, in staat om lig van verskillende kleure uit te straal, afhangende van die samestelling. Dit gebeur wanneer ladingdraers die aansluiting verbysteek en fotone uitstraal.
• tonnel effek diode of Esaki, wat dit moontlik maak om seine te versterk en teen baie hoë spoed te werk. Hulle kan gebruik word in omgewings met baie lae temperature, hoë magnetiese velde en hoë bestraling as gevolg van hoë ladingkonsentrasie.
• Gunn diode, soortgelyk aan dié van tonnel en wat 'n negatiewe weerstand produseer.
• laser diode, soortgelyk aan LED, maar kan 'n laserstraal uitstraal.
• termiese diode, kan dien as 'n temperatuursensor, aangesien die spanning daarvan verskil.
• Fotodiodes, geheg aan optiese ladingdraers, dit wil sê sensitief vir lig. Hulle kan ook as ligsensors gebruik word.
• PIN diode, is soos 'n normale aansluiting, maar met 'n sentrale gedeelte sonder dopant. Dit wil sê, 'n intrinsieke laag tussen P en N. Hulle word gebruik as hoëfrekwensieskakelaars, verswakkers of ioniserende stralingdetektors.
• Schottky -diode, hierdie diode is die een wat ons interesseer vir hierdie artikel, dit is 'n diode met kontakmetaal wat 'n baie laer afbreekspanning as die PN het.
• stabistor of voorwaartse verwysingsdiode, wat uiters stabiel kan wees in voorwaartse spanning.
• varicap, 'n veranderlike kapasitansie diode.

Wat is 'n Schottky-diode?

El Schottky-diode is vernoem na die Duitse fisikus Walter Hermann Schottky., aangesien dit 'n Schottky-versperring (metaal-halfgeleier- of MS-aansluiting) skep in plaas daarvan om 'n konvensionele halfgeleieraansluiting te gebruik. Om daardie rede sal jy dit op sommige plekke onder die naam Schottky-versperringsdiode of oppervlakversperringsdiode vind.

Danksy daardie vakbond het hierdie diode 'n laer voorwaartse spanningsval as PN-diode, en kan gebruik word in radiofrekwensie (RF) en hoëspoed skakeltoepassings. Nog 'n verskil met die silikon PN-aansluitingsdiode is dat dit 'n tipiese voorwaartse spanning van 0.6 tot 0.75V het, terwyl die Schottky-een 0.15 tot 0.45V is. Daardie laer behoefte aan spanning is wat hulle vinniger laat oorskakel.

Keer terug na die onderwerp van die MS-vakbond, die metaal is gewoonlik wolfram, chroom, platinum, molibdeen, sommige silicides (baie algemeen omdat dit goedkoop is, volop en goeie geleidingsvermoë het), of ook goud, terwyl die halfgeleier gewoonlik N-tipe gedoteerde silikon is, alhoewel daar ook ander samestellings halfgeleiers. Die metaalkant is die anode, terwyl die halfgeleierkant met die katode ooreenstem.

Die Schottky-diode ontbreek uitputtingslaag, en word geklassifiseer as 'n unipolêre halfgeleiertoestel, eerder as bipolêr soos PN'e. Die stroom sal ook die gevolg wees van meerderheidsdraers (elektrone) wat deur die diode dryf, en aangesien daar geen P-sone is nie, is daar geen minderheidsdraers (gate nie), en wanneer omgekeerde bevooroordeeld is, sal die diodegeleides byna onmiddellik stop, die stroomvloei versmoor.

Schottky diode werking

Soos vir die Schottky diode werking, kan op verskeie maniere optree afhangende van die polarisasie:

• nie gepolariseer nie: Sonder vooroordeel beweeg die MS-aansluiting (synde die N-tipe halfgeleier), die geleidingsbandelektrone of vrye elektrone van die halfgeleier na die metaal om 'n ewewigstoestand te vestig. Soos jy weet, wanneer 'n neutrale atoom 'n elektron kry, word dit 'n negatiewe ioon, en wanneer dit dit verloor word dit 'n positiewe ioon. Dit sal veroorsaak dat die metaalatome negatiewe ione word en dié aan die halfgeleierkant positief word, wat as uitputtingstreke optree. Aangesien die metaal baie vrye elektrone het, is die breedte waardeur die elektrone beweeg weglaatbaar in vergelyking met die breedte binne die N-tipe sone. Dit lei daartoe dat die ingeboude potensiaal (spanning) hoofsaaklik in die N-sone is. ingebou. spanning sal die versperring wees wat elektrone in die halfgeleier se geleidingsband teëkom wanneer hulle na die metaalkant probeer beweeg (slegs 'n klein aantal elektrone vloei van S na M). Om hierdie versperring te oorkom, benodig die vrye elektrone 'n energie groter as die ingeboude spanning of daar sal geen stroom wees nie.
• Direkte polarisasie: Wanneer die positiewe terminaal van die kragbron aan die metaalterminaal (anode) en die negatiewe terminaal aan die N-tipe halfgeleier (katode) gekoppel is, is die Schottky-diode vorentoe gespan. Dit genereer 'n groot aantal vrye elektrone in M ​​en S, maar hulle kan nie kruis tensy die toegepaste spanning 0.2v oorskry nie, om daardie versperring (geïntegreerde spanning) te oorkom. Dit wil sê die stroom vloei.
• Omgekeerde polarisasie: In hierdie geval sal die negatiewe terminaal van die kragtoevoer aan die metaalkant (anode) gekoppel word, en die positiewe aan die N-tipe halfgeleier (katode). In daardie geval neem die breedte van die uitputtinggebied toe en word die stroomvloei afgesny. Nie alle stroom word egter afgesny nie, aangesien daar 'n klein lekstroomvloei is as gevolg van termies opgewekte elektrone in die metaal. As die omgekeerde voorspanningsspanning verhoog word, sal die elektriese stroom geleidelik toeneem as gevolg van die verswakking van die versperring. En as dit 'n sekere waarde bereik, vind 'n skielike toename in elektriese stroom plaas, wat die uitputtingsgebied breek en die Schottky-diode permanent beskadig.

Voor- en nadele van die Schottky-diode

Soos gewoonlik met enige toestel of stelsel, het jy altyd sy voordele en nadele. In die geval van die Schottky-diode is hulle:

Schottky Diode Voordele

• Lae aansluitingskapasitansie: In 'n PN-diode word die uitputtingsgebied deur gestoorde ladings gevorm en daar is 'n kapasitansie. In die Schottky-diode is hierdie ladings weglaatbaar.
• Vinnige omgekeerde hersteltyd: is die tyd wat die diode neem om van AAN (geleidend) na AF (nie-geleidend) te gaan, dit wil sê die skakelspoed. Dit hou verband met bogenoemde, aangesien die ladings wat in die uitputtingsgebied gestoor word, afgelaai of uitgeskakel moet word om van een toestand na 'n ander oor te gaan, aangesien dit laag is in die Schottky, sal dit vinniger van een fase na 'n ander oorgaan. .
• hoë stroomdigtheid: nog 'n gevolg van bogenoemde is dat 'n klein spanning genoeg is om 'n groot stroom te produseer omdat die uitputtingsone amper weglaatbaar is.
• Lae voorwaartse spanningsval of lae ontstekingspanning: Dit is laag in vergelyking met die gewone PN-aansluitingsdiode, dit is gewoonlik 0.2v tot 0.3v, terwyl PN's gewoonlik rondom 0.6 of 0.7v is. Dit wil sê, minder spanning is nodig om stroomvloei te genereer.
• Hoë doeltreffendheid: relatief tot bogenoemde, en dit impliseer ook minder hitte-afvoer in hoëkragkringe.
• Geskik vir hoë frekwensies: Omdat hulle vinnig is, kan hulle goed werk in RF-toepassings.
• Minder geraas: Schottky-diode produseer minder ongewenste geraas as konvensionele diodes.

Schottky Diode Nadele

In vergelyking met ander bipolêre diodes, het die Schottky-diode net een merkbare nadeel:

• Hoë omgekeerde versadigingstroom: produseer 'n omgekeerde versadigingsstroom groter as 'n PN.

Verskille met 'n PN-aansluitingsdiode

Vir meer inligting oor wat 'n Schottky-diode tot jou projek kan bydra, kan jy die vorige grafiek sien met die kurwes van die PN-silikon- en GaAs-diodes, en die Schottky-tipe vir daardie selfde halfgeleiers. Die verskille mees noemenswaardige is:

Moontlike toepassings van die Schottky-diode

Schottky-diodes is baie algemeen in baie elektroniese produkte. Hul unieke eienskappe en voordele bo ander diodes beteken hulle het toepassings so uiteenlopend as:

• Vir RF stroombane.
• as kraggelykrigters.
• Vir baie uiteenlopende kragbronne.
• In stelsels met sonpanele om hulle te beskerm teen omgekeerde laai van die batterye waaraan hulle gewoonlik gekoppel is.
• En nog baie meer ...

En hiervoor kan hulle beide onafhanklik aangebied word, as ingebed in IC's.

waar om hierdie diodes te koop

As jy Schottky-diodes nodig het vir jou projekte of om daarmee te begin eksperimenteer en dit beter te verstaan, kan jy dit by verskeie spesialiteitselektronikawinkels vind, sowel as op Amazon. Hier het jy 'n paar aanbevelings:

• Aktetas met 300 diodes van verskillende tipes: gelykrigters en Schottky.
• 20 Schottky-diodes 15SQ045
• 20 Schottky-diodes 1N5817