Дыёд Шоткі: што гэта такое і што ў ім асаблівага

El дыёд Шоткі з'яўляецца яшчэ адным Электронныя кампаненты найбольш цікавы для праектаў у галіне электронікі. Вельмі асаблівы тып дыёда, які мае некаторыя асаблівасці, якія робяць яго унікальным і практычным для пэўных ужыванняў. Улічваючы высокую хуткасць пераключэння, ён таксама шырока выкарыстоўваецца ў лагічных мікрасхемах TTL.

У гэтым кіраўніцтве вы будзеце ведаю, што гэта такое дыёд Шоткі, хто яго вынайшаў, яго ўласцівасці, прымяненне, дзе яго можна купіць і г.д.

Што такое дыёд?

Un паўправадніковы дыёд Гэта электронны кампанент з 2 клемамі, які дазваляе цыркуляваць электрычны ток праз яго, але толькі ў адным кірунку, блакуючы праход у іншы. Гэтыя ўласцівасці робяць іх вельмі карыснымі для розных прыкладанняў, такіх як блокі харчавання. Яго таксама можна выкарыстоўваць для кантролю.

Там розныя тыпы дыёдаў, такія як:

• Лавінны дыёд або TVS, якія вядуць у процілеглым кірунку, калі адваротнае напружанне перавышае напружанне прабоя.
• Святлодыёдны дыёд, здольны выпраменьваць святло розных колераў у залежнасці ад складу. Гэта адбываецца, калі носьбіты зарада праходзяць пераход і выпраменьваюць фатоны.
• дыёд з тунэльным эфектам або Esaki, што дазваляе ўзмацняць сігналы і працаваць на вельмі высокай хуткасці. Іх можна выкарыстоўваць у асяроддзях з вельмі нізкімі тэмпературамі, высокімі магнітнымі палямі і высокай радыяцыяй з-за высокай канцэнтрацыі зарада.
• Дыёд Ганна, падобныя да тунэльных і якія ствараюць адмоўнае супраціўленне.
• лазерны дыёд, падобны на святлодыёд, але можа выпраменьваць лазерны прамень.
• цеплавой дыёд, можа служыць датчыкам тэмпературы, так як у залежнасці ад яго змяняецца напружанне.
• Фотадыёды, прымацаваны да аптычных носьбітаў зарада, гэта значыць адчувальны да святла. Іх таксама можна выкарыстоўваць у якасці датчыкаў святла.
• PIN-дыёд, як звычайнае злучэнне, але з цэнтральнай секцыяй без допанта. Гэта значыць унутраны пласт паміж P і N. Яны выкарыстоўваюцца ў якасці высокачашчынных перамыкачоў, атэнюатараў або дэтэктараў іанізуючага выпраменьвання.
• Дыёд Шотткі, гэты дыёд - той, які нас цікавіць для гэтага артыкула, гэта дыёд з кантактным металам, які мае значна меншае напружанне прабоя, чым PN.
• стабістар або прамы апорны дыёд, здольны быць надзвычай стабільным у прамым напрузе.
• варыкап, дыёд з пераменнай ёмістасцю.

Што такое дыёд Шоткі?

El Дыёд Шоткі атрымаў назву ў гонар нямецкага фізіка Вальтэра Германа Шоткі., так як ён стварае бар'ер Шоткі (метал-паўправадніковы або МС-пераход) замест выкарыстання звычайнага паўправадніковага пераходу. Па гэтай прычыне ў некаторых месцах вы знойдзеце яго пад назвай бар'ерны дыёд Шотткі або паверхневы бар'ерны дыёд.

Дзякуючы гэтаму аб'яднанню гэты дыёд мае а меншае прамое падзенне напружання, чым PN дыёд, і можа выкарыстоўвацца ў радыёчастотных (РЧ) і высакахуткасных прыладах камутацыі. Акрамя таго, яшчэ адно адрозненне ад крамянёвага дыёда PN-пераходу заключаецца ў тым, што ён мае тыповае прамое напружанне ад 0.6 да 0.75 В, у той час як напружанне Шоткі складае ад 0.15 да 0.45 В. Гэта меншая патрэба ў напрузе - гэта тое, што прымушае іх пераключацца хутчэй.

Вяртаючыся да тэмы саюз MS, металам звычайна з'яўляецца вальфрам, хром, плаціна, малібдэн, некаторыя сіліцыды (вельмі распаўсюджаныя, таму што яны танныя, багатыя і маюць добрую праводнасць), або таксама золата, у той час як паўправаднік звычайна легіраваны крэмніем N-тыпу, хоць ёсць і іншыя злучэнняў паўправаднікоў. Металічны бок з'яўляецца анодам, а паўправадніковы бок адпавядае катоду.

Дыёд Шоткі адсутнічае знясіленне пласта, і класіфікуецца як аднапалярны паўправадніковы прыбор, а не біпалярны, як PN. Акрамя таго, ток будзе вынікам дрэйфу асноўных носьбітаў (электронаў) праз дыёд, і, паколькі няма P-зоны, няма і нязначных носьбітаў (дзірак), і пры зваротным зрушэнні дыёд праводзіць амаль імгненна спыніцца, дросселирование патоку току.

Аперацыя з дыёдам шоткі

Адносна Аперацыя з дыёдам шоткі, можа дзейнічаць некалькімі спосабамі ў залежнасці ад палярызацыі:

• не палярызаваны: Без зрушэння, MS-пераход (з'яўляючыся паўправадніком N-тыпу), электроны зоны праводнасці або свабодныя электроны перамяшчаюцца ад паўправадніка да металу, каб усталяваць стан раўнавагі. Як вядома, калі нейтральны атам атрымлівае электрон, ён становіцца адмоўным іёнам, а калі страчвае, то становіцца станоўчым іёнам. Гэта прывядзе да таго, што атамы металу стануць адмоўнымі іёнамі, а тыя, што знаходзяцца на баку паўправадніка, - станоўчымі, дзейнічаючы як вобласці знясілення. Паколькі ў метале шмат свабодных электронаў, шырыня, праз якую рухаюцца электроны, нікчэмна малая ў параўнанні з шырынёй у зоне тыпу N. Гэта прыводзіць да таго, што ўбудаваны патэнцыял (напружанне) знаходзіцца ў асноўным у N-зоне. напружанне будзе бар'ерам, з якім сустракаюцца электроны ў зоне праводнасці паўправадніка пры спробе перайсці на бок металу (толькі невялікая колькасць электронаў цячэ ад S да M). Для таго, каб пераадолець гэты бар'ер, свабодным электронам патрэбна энергія, большая за ўбудаванае напружанне, інакш ток не будзе.
• Прамая палярызацыя: Калі станоўчая клема крыніцы харчавання падключана да металічнай клемы (анода), а адмоўная - да паўправадніка N-тыпу (катода), дыёд Шоткі зрушаны наперад. Гэта стварае вялікую колькасць свабодных электронаў у M і S, але яны не могуць перасякацца, калі прыкладанае напружанне не перавышае 0.2 В, каб пераадолець гэты бар'ер (інтэгральнае напружанне). Гэта значыць, ток цячэ.
• Зваротная палярызацыя: У гэтым выпадку мінусавая клема блока харчавання будзе падключана да металічнага боку (анод), а станоўчыя - да паўправадніка N-тыпу (катода). У гэтым выпадку шырыня вобласці знясілення павялічваецца, і ток спыняецца. Аднак не ўвесь ток адключаецца, так як ёсць невялікі ток уцечкі з-за тэрмічна ўзбуджаных электронаў у метале. Калі напружанне зваротнага зрушэння павялічыць, электрычны ток будзе паступова павялічвацца з-за паслаблення бар'ера. І калі яно дасягае пэўнага значэння, адбываецца раптоўнае павелічэнне электрычнага току, разбураючы вобласць знясілення і пашкоджваючы дыёд Шоткі назаўжды.

Перавагі і недахопы дыёда Шоткі

Як звычайна з любой прыладай або сістэмай, у вас заўсёды ёсць яго перавагі і недахопы. У выпадку дыёда Шоткі яны:

Перавагі дыёда Шоткі

• Нізкая ёмістасць пераходу: У PN-дыёдзе вобласць знясілення фарміруецца назапашанымі зарадамі і ёсць ёмістасць. У дыёдзе Шоткі гэтыя зарады нязначныя.
• Хуткі час зваротнага аднаўлення: гэта час, якое патрабуецца дыёду, каб перайсці з ON (праводнага) у OFF (неправодны), гэта значыць хуткасць пераключэння. Гэта звязана з вышэйсказаным, так як для таго, каб ён перайшоў з аднаго стану ў іншы, зарады, якія захоўваюцца ў вобласці знясілення, павінны быць разряжены або ліквідаваны, так як яны нізкія ў Шоткі, ён будзе пераходзіць з адной фазы ў іншую хутчэй .
• высокая шчыльнасць току: яшчэ адным следствам вышэйсказанага з'яўляецца тое, што невялікага напружання дастаткова для атрымання вялікага току, таму што зона знясілення амаль нязначная.
• Нізкае перапад напружання або нізкае напружанне запальвання: Гэта нізкае ў параўнанні з звычайным дыёдам PN пераходу, звычайна складае ад 0.2 да 0.3 В, у той час як PN звычайна складае каля 0.6 або 0.7 В. Гэта значыць, для стварэння току неабходна меншае напружанне.
• Высокая эфектыўнасць: у параўнанні з вышэйпералічаным, і гэта таксама мае на ўвазе меншае цеплааддача ў ланцугах высокай магутнасці.
• Падыходзіць для высокіх частот: Будучы хуткімі, яны могуць добра працаваць у РЧ-прыкладаннях.
• Менш шуму: дыёд Шоткі стварае менш непажаданых шумоў, чым звычайныя дыёды.

Недахопы дыёда Шоткі

У параўнанні з іншымі біпалярнымі дыёдамі дыёд Шоткі мае толькі адзін прыкметны недахоп:

• Высокі зваротны ток насычэння: стварае адваротны ток насычэння, большы за PN.

Адрозненні з дыёдам PN-пераходу

Для атрымання дадатковай інфармацыі аб тым, што дыёд Шоткі можа ўнесці ў ваш праект, вы можаце ўбачыць папярэдні графік з крывымі PN крэмніевых і GaAs дыёдаў, а таксама тыпу Шоткі для тых жа паўправаднікоў. адрозненні найбольш прыкметныя:

Магчымыя прымяненні дыёда Шоткі

Дыёды Шоткі вельмі часта сустракаюцца ў многіх электронных прадуктах. Іх унікальныя ўласцівасці і перавагі перад іншымі дыёдамі азначаюць, што яны ёсць прыкладання, як разнастайныя, як:

• Для радыёчастотных схем.
• як сілавыя выпрамнікі.
• Для вельмі разнастайных крыніц харчавання.
• У сістэмах з сонечнымі батарэямі для абароны іх ад зваротнай зарадкі батарэі, да якіх яны звычайна падключаюцца.
• І многае іншае ...

А для гэтага іх можна прадставіць як самастойна, так і убудаваны ў мікрасхемы.

дзе купіць гэтыя дыёды

Калі вам патрэбныя дыёды Шоткі для вашых праектаў або каб пачаць з імі эксперыментаваць і лепш зразумець іх, вы можаце знайсці іх у розных спецыялізаваных крамах электронікі, а таксама на Amazon. Вось вам некаторыя рэкамендацыі:

• Партфель з 300 дыёдамі розных тыпаў: выпрамнікі і Шоткі.
• 20 дыёдаў Шоткі 15SQ045
• 20 дыёдаў Шоткі 1N5817