Schottky-Diode: Was ist das und was ist das Besondere daran?

El Schottky Diode ist eine andere der Elektronische Bauteile am interessantesten für Elektronikprojekte. Ein ganz besonderer Diodentyp, der einige Besonderheiten aufweist, die ihn für bestimmte Anwendungen einzigartig und praktisch machen. Aufgrund seiner hohen Schaltgeschwindigkeiten wird es auch häufig in TTL-Logik-ICs verwendet.

In dieser Anleitung werden Sie weiß was es ist die Schottky-Diode, wer sie erfunden hat, ihre Eigenschaften, Anwendungen, wo man sie kaufen kann usw.

Was ist eine Diode?

Un Halbleiterdiode Es handelt sich um ein elektronisches Bauteil mit 2 Anschlüssen, das die Zirkulation von elektrischem Strom ermöglicht, jedoch nur in eine Richtung, wodurch der Durchgang zur anderen blockiert wird. Diese Eigenschaften machen sie für verschiedene Anwendungen, wie z. B. Stromversorgungen, sehr nützlich. Es kann auch zur Steuerung verwendet werden.

Da verschiedene Arten von Diodenwie zum Beispiel:

• Lawinendiode oder TVS, die in die entgegengesetzte Richtung leiten, wenn die Sperrspannung die Durchbruchspannung übersteigt.
• LED-Diode, die je nach Zusammensetzung Licht in verschiedenen Farben aussenden können. Dies geschieht, wenn Ladungsträger den Übergang passieren und Photonen emittieren.
• Tunneleffektdiode oder Esaki, Dadurch können Signale verstärkt und mit sehr hohen Geschwindigkeiten betrieben werden. Sie können in Umgebungen mit sehr niedrigen Temperaturen, hohen Magnetfeldern und hoher Strahlung aufgrund der hohen Ladungskonzentration verwendet werden.
• Gunn-Diode, ähnlich denen des Tunnels und die einen negativen Widerstand erzeugen.
• Laserdiode, ähnlich wie LED, kann aber einen Laserstrahl aussenden.
• thermische diode, kann als Temperatursensor dienen, da abhängig davon die Spannung variiert.
• Fotodioden, an optische Ladungsträger gebunden, also lichtempfindlich. Sie können auch als Lichtsensoren verwendet werden.
• PIN-Diode, ist wie ein normaler Übergang, aber mit einem zentralen Abschnitt ohne Dotierung. Das heißt, eine intrinsische Schicht zwischen P und N. Sie werden als Hochfrequenzschalter, Dämpfungsglieder oder Detektoren für ionisierende Strahlung verwendet.
• Schottky Diode, diese Diode ist diejenige, die uns für diesen Artikel interessiert, es ist eine Kontaktmetalldiode, die eine viel niedrigere Durchbruchspannung als die PN hat.
• Stabilisator oder Vorwärtsreferenzdiode, die in der Lage ist, in der Vorwärtsspannung extrem stabil zu sein.
• Varikap, eine Diode mit variabler Kapazität.

Was ist eine Schottky-Diode?

El Die Schottky-Diode wurde nach dem deutschen Physiker Walter Hermann Schottky benannt., da es anstelle eines herkömmlichen Halbleiterübergangs eine Schottky-Barriere (Metall-Halbleiter- oder MS-Übergang) erzeugt. Aus diesem Grund findet man sie mancherorts auch unter der Bezeichnung Schottky-Barrieren-Diode oder Oberflächen-Barrieren-Diode.

Dank dieser Vereinigung hat diese Diode a niedrigerer Durchlassspannungsabfall als PN-Diode, und kann in Hochfrequenz-(HF)- und Hochgeschwindigkeitsschaltanwendungen verwendet werden. Ein weiterer Unterschied zur Silizium-Diode mit PN-Übergang besteht darin, dass sie eine typische Durchlassspannung von 0.6 bis 0.75 V hat, während die Schottky-Diode 0.15 bis 0.45 V beträgt. Dieser geringere Spannungsbedarf lässt sie schneller schalten.

Zurück zum Thema die MS-Gewerkschaft, das Metall ist normalerweise Wolfram, Chrom, Platin, Molybdän, einige Silizide (sehr häufig, weil sie billig, reichlich vorhanden sind und eine gute Leitfähigkeit haben) oder auch Gold, während der Halbleiter normalerweise N-Typ-dotiertes Silizium ist, obwohl es auch andere gibt Verbindungen Halbleiter. Die metallische Seite ist die Anode, während die Halbleiterseite der Kathode entspricht.

Die Schottky-Diode fehlt Sperrschicht, und wird eher als unipolare Halbleitervorrichtung als als bipolar wie PNs klassifiziert. Außerdem ist der Strom das Ergebnis von Majoritätsträgern (Elektronen), die durch die Diode driften, und da es keine P-Zone gibt, gibt es keine Minoritätsträger (Löcher), und wenn sie in Sperrrichtung vorgespannt ist, stoppt die Diode fast sofort. Drosselung des Stromflusses.

Schottky-Dioden-Betrieb

Um Schottky-Dioden-Betrieb, kann je nach Polarisation auf verschiedene Weise wirken:

• nicht polarisiert: Ohne Vorspannung bewegen sich der MS-Übergang (der der Halbleiter vom N-Typ ist), die Leitungsbandelektronen oder freien Elektronen vom Halbleiter zum Metall, um einen Gleichgewichtszustand herzustellen. Wie Sie wissen, wird ein neutrales Atom, wenn es ein Elektron aufnimmt, zu einem negativen Ion, und wenn es es verliert, wird es zu einem positiven Ion. Dadurch werden die Metallatome zu negativen Ionen und die auf der Halbleiterseite zu positiven Ionen, die als Verarmungsgebiete wirken. Da das Metall viele freie Elektronen hat, ist die Breite, über die sich die Elektronen bewegen, im Vergleich zur Breite innerhalb der N-Zone vernachlässigbar, was dazu führt, dass das eingebaute Potential (Spannung) hauptsächlich in der N-Zone eingebaut ist Spannung wäre die Barriere, auf die Elektronen im Leitungsband des Halbleiters stoßen, wenn sie versuchen, auf die Metallseite zu gelangen (nur eine kleine Anzahl von Elektronen fließt von S nach M). Um diese Barriere zu überwinden, benötigen die freien Elektronen eine Energie, die größer ist als die eingebaute Spannung, oder es fließt kein Strom.
• Direkte Polarisation: Wenn der positive Anschluss der Stromquelle mit dem Metallanschluss (Anode) und der negative Anschluss mit dem Halbleiter vom N-Typ (Kathode) verbunden ist, ist die Schottky-Diode in Durchlassrichtung vorgespannt. Das erzeugt eine große Anzahl freier Elektronen in M ​​und S, aber sie können sich nicht kreuzen, es sei denn, die angelegte Spannung überschreitet 0.2 V, um diese Barriere (integrierte Spannung) zu überwinden. Das heißt, der Strom fließt.
• Polarisation umkehren: In diesem Fall wird der Minuspol der Stromversorgung mit der Metallseite (Anode) und der Pluspol mit dem N-Typ-Halbleiter (Kathode) verbunden. In diesem Fall nimmt die Breite des Verarmungsgebiets zu und der Stromfluss wird unterbrochen. Es wird jedoch nicht der gesamte Strom abgeschaltet, da aufgrund thermisch angeregter Elektronen im Metall ein kleiner Leckstrom fließt. Wenn die Rückwärtsvorspannung erhöht wird, steigt der elektrische Strom aufgrund der Schwächung der Barriere allmählich an. Und wenn es einen bestimmten Wert erreicht, tritt ein plötzlicher Anstieg des elektrischen Stroms auf, der den Verarmungsbereich durchbricht und die Schottky-Diode dauerhaft beschädigt.

Vor- und Nachteile der Schottky-Diode

Wie bei jedem Gerät oder System üblich, haben Sie immer seine Vor- und Nachteile. Im Fall der Schottky-Diode sind dies:

Vorteile der Schottky-Diode

• Niedrige Sperrschichtkapazität: In einer PN-Diode wird die Verarmungszone durch gespeicherte Ladungen gebildet und es gibt eine Kapazität. In der Schottky-Diode sind diese Ladungen vernachlässigbar.
• Schnelle Reverse-Recovery-Zeit: ist die Zeit, die die Diode benötigt, um von EIN (leitend) nach AUS (nicht leitend) zu wechseln, d. h. die Schaltgeschwindigkeit. Dies hängt mit dem Obigen zusammen, da die in der Verarmungszone gespeicherten Ladungen entladen oder eliminiert werden müssen, um von einem Zustand in einen anderen übergehen zu können, da sie im Schottky niedrig sind und schneller von einer Phase in eine andere übergehen .
• hohe Stromdichte: Eine weitere Folge des Obigen ist, dass eine kleine Spannung ausreicht, um einen großen Strom zu erzeugen, da die Verarmungszone fast vernachlässigbar ist.
• Niedriger Durchlassspannungsabfall oder niedrige Zündspannung: Es ist im Vergleich zur üblichen PN-Sperrschichtdiode niedrig, es beträgt normalerweise 0.2 V bis 0.3 V, während PNs normalerweise etwa 0.6 oder 0.7 V betragen. Das heißt, es wird weniger Spannung benötigt, um einen Stromfluss zu erzeugen.
• Hohe Effizienz: relativ zu dem oben Gesagten, und dies impliziert auch eine geringere Wärmeableitung in Hochleistungsschaltkreisen.
• Geeignet für hohe Frequenzen: Da sie schnell sind, können sie gut in HF-Anwendungen arbeiten.
• Weniger Lärm: Schottky-Diode erzeugt weniger unerwünschtes Rauschen als herkömmliche Dioden.

Nachteile von Schottky-Dioden

Gegenüber anderen Bipolardioden hat die Schottky-Diode nur einen merklichen Nachteil:

• Hoher Sperrsättigungsstrom: erzeugt einen umgekehrten Sättigungsstrom, der größer als ein PN ist.

Unterschiede bei einer PN-Übergangsdiode

Weitere Informationen darüber, was eine Schottky-Diode zu Ihrem Projekt beitragen kann, finden Sie in der vorherigen Grafik mit den Kurven der PN-Silizium- und GaAs-Dioden und dem Schottky-Typ für dieselben Halbleiter. Die Unterschiede am bemerkenswertesten sind:

Mögliche Anwendungen der Schottky-Diode

Schottky-Dioden sind in vielen elektronischen Produkten weit verbreitet. Ihre einzigartigen Eigenschaften und Vorteile gegenüber anderen Dioden bedeuten, dass sie das haben Anwendungen so vielfältig wie:

• Für HF-Schaltungen.
• als Netzgleichrichter.
• Für sehr unterschiedliche Stromversorgungen.
• In Systemen mit Solarmodulen, um sie vor Rückladung der Batterien zu schützen, an die sie normalerweise angeschlossen sind.
• Und noch viel mehr ...

Und dafür können sie sowohl unabhängig voneinander als auch präsentiert werden eingebettet in ICs.

wo kann man diese dioden kaufen

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