Диод на Шотки: какво е това и какво е специално в него

El диод на шотки е друг от Електронни компоненти най-интересно за проекти в областта на електрониката. Много специфичен тип диод, който има някои особености, които го правят уникален и практичен за определени приложения. Като се има предвид високата му скорост на превключване, той също се използва широко в TTL логически интегрални схеми.

В това ръководство ще го направите знам какво е диодът на Шотки, кой го е изобретил, неговите свойства, приложения, къде можете да го закупите и т.н.

Какво е диод?

Un полупроводников диод Това е електронен компонент с 2 извода, който позволява циркулацията на електрически ток през него, но само в едната посока, блокирайки преминаването към другата. Тези свойства ги правят много полезни за различни приложения, като например захранвания. Може да се използва и за контрол.

там различни видове диоди, като:

• Лавинен диод или TVS, които провеждат в обратна посока, когато обратното напрежение надвиши напрежението на пробив.
• LED диод, способни да излъчват светлина с различни цветове в зависимост от композицията. Това се случва, когато носителите на заряд преминават кръстовището и излъчват фотони.
• диод с тунелен ефект или Esaki, което позволява усилване на сигналите и работа при много високи скорости. Те могат да се използват в среди с много ниски температури, високи магнитни полета и висока радиация поради висока концентрация на заряд.
• Диод на Gunn, подобни на тези на тунела и които произвеждат отрицателно съпротивление.
• лазерен диод, подобен на LED, но може да излъчва лазерен лъч.
• термичен диод, може да служи като температурен сензор, тъй като в зависимост от него напрежението варира.
• Фотодиоди, прикрепен към оптични носители на заряд, тоест чувствителен към светлина. Могат да се използват и като светлинни сензори.
• PIN диод, е като нормално кръстовище, но с централна секция без добавка. Тоест вътрешен слой между P и N. Те се използват като високочестотни превключватели, атенюатори или детектори за йонизиращо лъчение.
• Диод Шотки, този диод е този, който ни интересува за тази статия, той е диод с контактен метал, който има много по-ниско напрежение на пробив от PN.
• стабистор или преден референтен диод, способен да бъде изключително стабилен при право напрежение.
• Варикап, диод с променлив капацитет.

Какво е диод на Шотки?

El Диодът на Шотки е кръстен на немския физик Валтер Херман Шотки., тъй като създава бариера на Шотки (метал-полупроводник или MS преход), вместо да се използва конвенционален полупроводников преход. Поради тази причина на някои места ще го намерите под името Шотки бариерен диод или повърхностен бариерен диод.

Благодарение на този съюз, този диод има a по-нисък спад на напрежението напред от PN диод, и може да се използва в приложения за радиочестоти (RF) и високоскоростно превключване. Също така, друга разлика със силициевия PN диод е, че той има типично напрежение от 0.6 до 0.75V, докато шотки е 0.15 до 0.45V. Тази по-ниска нужда от напрежение е това, което ги кара да се превключват по-бързо.

Връщане към темата за съюзът на MS, металът обикновено е волфрам, хром, платина, молибден, някои силициди (много често срещани, защото са евтини, изобилни и имат добра проводимост), или също злато, докато полупроводникът обикновено е легиран от N-тип силиций, въпреки че има и други съединения полупроводници. Металната страна е анодът, докато полупроводниковата страна съответства на катода.

Диодът на Шотки липсва изчерпващ слойи се класифицира като еднополярно полупроводниково устройство, а не като биполярно като PNs. Също така, токът ще бъде резултат от движещи се през диода мажоритарни носители (електрони) и тъй като няма P-зона, няма и миноритарни носители (дупки) и при обратно отклонение, проводимостта на диода ще спре почти мигновено, дроселиране на потока на тока.

Работа с диод на Шотки

В cuanto др Работа с диод на Шотки, може да действа по няколко начина в зависимост от поляризацията:

• не е поляризиран: Без отклонение, MS кръстовището (като полупроводник от N-тип), електроните на проводимостта или свободните електрони се движат от полупроводника към метала, за да установят равновесно състояние. Както знаете, когато неутрален атом получи електрон, той се превръща в отрицателен йон, а когато го загуби, се превръща в положителен йон. Това ще накара металните атоми да станат отрицателни йони, а тези от страната на полупроводника - положителни, действайки като области на изчерпване. Тъй като металът има много свободни електрони, ширината, през която се движат електроните, е незначителна в сравнение с ширината в зоната от типа N. Това води до това, че вграденият потенциал (напрежение) е основно в N-зоната. напрежението би било бариерата, срещана от електроните в проводимостта на полупроводника, когато се опитват да преминат към металната страна (само малък брой електрони преминават от S към M). За да преодолеят тази бариера, свободните електрони се нуждаят от енергия, по-голяма от вграденото напрежение или няма да има ток.
• Директна поляризация: Когато положителният извод на източника на захранване е свързан към металния извод (анод), а отрицателният извод към N-тип полупроводник (катод), диодът на Шотки е преднасочен напред. Това генерира голям брой свободни електрони в M и S, но те не могат да преминат, освен ако приложеното напрежение не надвишава 0.2v, за да се преодолее тази бариера (интегрирано напрежение). Тоест токът тече.
• Обратна поляризация: В този случай отрицателният извод на захранването ще бъде свързан към металната страна (анод), а положителният към N-тип полупроводник (катод). В този случай ширината на зоната на изчерпване се увеличава и текущият поток се прекъсва. Не целият ток обаче се прекъсва, тъй като има малък ток на утечка поради термично възбудени електрони в метала. Ако обратното напрежение се увеличи, електрическият ток постепенно ще се увеличи поради отслабването на бариерата. И ако достигне определена стойност, възниква внезапно увеличаване на електрическия ток, нарушавайки изчерпващата област и увреждайки трайно диода на Шотки.

Предимства и недостатъци на диода Шотки

Както обикновено с всяко устройство или система, винаги имате неговите предимства и недостатъци. В случая на диода на Шотки те са:

Предимства на диодите на Шотки

• Нисък капацитет на прехода: В PN диод зоната на изчерпване се формира от съхранени заряди и има капацитет. В диода на Шотки тези заряди са незначителни.
• Бързо обратно време за възстановяване: е времето, необходимо на диода, за да премине от ON (проводим) към OFF (непроводящ), тоест скоростта на превключване. Това е свързано с горното, тъй като за да премине от едно състояние в друго, зарядите, съхранявани в областта на изчерпване, трябва да бъдат разредени или елиминирани, тъй като те са ниски в Шотки, той ще премине от една фаза в друга по-бързо .
• висока плътност на тока: друга последица от горното е, че малко напрежение е достатъчно, за да произведе голям ток, защото зоната на изчерпване е почти незначителна.
• Нисък спад на напрежението напред или ниско напрежение на запалване: Той е нисък в сравнение с обикновения PN преходен диод, обикновено е от 0.2v до 0.3v, докато PNs обикновено са около 0.6 или 0.7v. Това означава, че е необходимо по-малко напрежение за генериране на токов поток.
• Висока ефективност: спрямо горното, а това също предполага по-малко разсейване на топлината във вериги с висока мощност.
• Подходящ за високи честоти: Тъй като са бързи, те могат да работят добре в RF приложения.
• По-малко шум: Диодът на Шотки произвежда по-малко нежелан шум от конвенционалните диоди.

Недостатъци на диодите на Шотки

В сравнение с други биполярни диоди, диодът на Шотки има само един забележим недостатък:

• Висок обратен ток на насищане: произвежда обратен ток на насищане, по-голям от PN.

Разлики с PN преходен диод

За повече информация относно това какво може да допринесе диодът на Шотки за вашия проект, можете да видите предишната графика с кривите на PN силициевите и GaAs диоди и типа на Шотки за същите тези полупроводници. Разликите най-забележителните са:

Възможни приложения на диода на Шотки

Диодите на Шотки са много често срещани в много електронни продукти. Техните уникални свойства и предимства пред другите диоди означават, че имат приложения толкова разнообразни като:

• За RF вериги.
• като токоизправители.
• За много разнообразни захранвания.
• В системи със слънчеви панели, за да ги предпази от обратното зареждане на батериите, към които обикновено са свързани.
• И много повече ...

И за това те могат да бъдат представени както самостоятелно, така и като вградени в ИС.

от къде да купя тези диоди

Ако имате нужда от диоди на Шотки за вашите проекти или за да започнете да експериментирате с тях и да ги разберете по-добре, можете да ги намерите в различни специализирани магазини за електроника, както и на Amazon. Тук имате някои препоръки:

• Куфарче с 300 диода от различни видове: токоизправители и Шотки.
• 20 диода на Шотки 15SQ045
• 20 диода на Шотки 1N5817