Schottky-diodi: mikä se on ja mitä erityistä siinä on

El schottky diodi on toinen Elektroniset komponentit mielenkiintoisin elektroniikkaprojekteissa. Hyvin erityinen diodityyppi, jolla on joitain erityispiirteitä, jotka tekevät siitä ainutlaatuisen ja käytännöllisen tietyissä sovelluksissa. Suurien kytkentänopeuksiensa vuoksi sitä käytetään laajalti myös TTL-logiikka-IC:issä.

Tässä oppaassa aiot tiedä mikä se on Schottky-diodi, joka sen keksi, sen ominaisuudet, sovellukset, mistä voit ostaa sen jne.

Mikä on diodi?

Un puolijohdediodi Se on elektroninen komponentti, jossa on 2 liitintä, joka mahdollistaa sähkövirran kierron sen läpi, mutta vain yhteen suuntaan, mikä estää kulkua vastakkaiseen suuntaan. Nämä ominaisuudet tekevät niistä erittäin hyödyllisiä erilaisissa sovelluksissa, kuten virtalähteissä. Sitä voidaan käyttää myös ohjaukseen.

Siellä erilaisia ​​diodeja, kuten:

• Avalanche-diodi tai TVS, jotka johtavat vastakkaiseen suuntaan, kun käänteinen jännite ylittää läpilyöntijännitteen.
• LED diodi, joka pystyy lähettämään erivärisiä valoja koostumuksesta riippuen. Tämä tapahtuu, kun varauksenkantajat ohittavat liitoksen ja lähettävät fotoneja.
• tunneliefektidiodi tai Esaki, jonka avulla voidaan vahvistaa signaaleja ja toimia erittäin suurilla nopeuksilla. Niitä voidaan käyttää ympäristöissä, joissa on erittäin alhainen lämpötila, korkea magneettikenttä ja korkea säteily korkean varauspitoisuuden vuoksi.
• Gunn diodi, samanlaisia ​​kuin tunnelissa ja jotka tuottavat negatiivisen vastuksen.
• laserdiodi, samanlainen kuin LED, mutta voi lähettää lasersäteen.
• lämpö diodi, voi toimia lämpötila-anturina, koska siitä riippuen jännite vaihtelee.
• Valodiodit, kiinnitetty optisiin varauksenkuljettajiin, eli herkkä valolle. Niitä voidaan käyttää myös valoantureina.
• PIN-diodi, on kuin normaali risteys, mutta siinä on keskiosa ilman lisäainetta. Eli sisäinen kerros P:n ja N:n välillä. Niitä käytetään suurtaajuuskytkiminä, vaimentimina tai ionisoivan säteilyn ilmaisimina.
• Schottky -diodi, tämä diodi kiinnostaa meitä tässä artikkelissa, se on kosketusmetallilla varustettu diodi, jolla on paljon pienempi läpilyöntijännite kuin PN:llä.
• stabistori tai myötäsuuntainen referenssidiodi, joka voi olla erittäin vakaa myötäjännitteessä.
• varikap, muuttuvan kapasitanssin diodi.

Mikä on Schottky-diodi?

El Schottky-diodi on nimetty saksalaisen fyysikon Walter Hermann Schottkyn mukaan., koska se luo Schottky-esteen (metalli-puolijohde- tai MS-liitoksen) tavanomaisen puolijohdeliitoksen käyttämisen sijaan. Tästä syystä paikoin löydät sen nimellä Schottky-sulkudiodi tai pintasulkudiodi.

Tämän liiton ansiosta tässä diodissa on a pienempi eteenpäin jännitehäviö kuin PN-diodilla, ja sitä voidaan käyttää radiotaajuisissa (RF) ja nopeissa kytkentäsovelluksissa. Toinen ero pii-PN-liitosdiodiin verrattuna on, että sen tyypillinen myötäjännite on 0.6 - 0.75 V, kun taas Schottkyn jännite on 0.15 - 0.45 V. Pienempi jännitteen tarve saa ne vaihtamaan nopeammin.

Palataan aiheeseen MS-liitto, metalli on yleensä volframi, kromi, platina, molybdeeni, jotkut silisidit (erittäin yleisiä, koska ne ovat halpoja, runsaasti ja niillä on hyvä johtavuus) tai myös kultaa, kun taas puolijohteena on yleensä N-tyyppinen seostettu pii, vaikka on myös muita puolijohteiden yhdisteet. Metallipuoli on anodi, kun taas puolijohdepuoli vastaa katodia.

Schottky-diodi siitä puuttuu tyhjennyskerros, ja se luokitellaan unipolaariseksi puolijohdelaitteeksi, eikä kaksinapaiseksi, kuten PN:ksi. Virta on myös seurausta pääkantoaaltojen (elektronien) ajautumisesta diodin läpi, ja koska P-vyöhykettä ei ole, ei ole vähemmistökantoaaltoja (reikiä), ja kun käänteinen esijännite, diodin johteet pysähtyvät melkein välittömästi, kurittaa virran kulkua.

Schottky-diodin toiminta

Mitä Schottky-diodin toiminta, voi toimia useilla tavoilla polarisaatiosta riippuen:

• ei polarisoitu: Ilman esijännitettä MS-liitos (joka on N-tyyppinen puolijohde), johtavuuskaistan elektronit tai vapaat elektronit siirtyvät puolijohteesta metalliin tasapainotilan saavuttamiseksi. Kuten tiedät, kun neutraali atomi saa elektronin, siitä tulee negatiivinen ioni, ja kun se menettää sen, siitä tulee positiivinen ioni. Tämä saa metalliatomit muuttumaan negatiivisiksi ioneiksi ja puolijohdepuolen atomeista positiivisiksi, jotka toimivat ehtymisalueina. Koska metallissa on paljon vapaita elektroneja, leveys, jolla elektronit liikkuvat, on mitätön verrattuna leveyteen N-tyypin vyöhykkeen sisällä, mikä johtaa siihen, että sisäänrakennettu potentiaali (jännite) on pääasiassa N-vyöhykkeellä. jännite olisi este, jonka elektronit kohtaavat puolijohteen johtavuuskaistalla yrittäessään siirtyä metallipuolelle (vain pieni määrä elektroneja virtaa S:stä M:ään). Tämän esteen voittamiseksi vapaat elektronit tarvitsevat energiaa, joka on suurempi kuin sisäänrakennettu jännite, tai virtaa ei ole.
• Suora polarisaatio: Kun virtalähteen positiivinen napa on kytketty metalliliittimeen (anodi) ja negatiivinen napa N-tyypin puolijohteeseen (katodi), Schottky-diodi on esijännitetty. Tämä synnyttää suuren määrän vapaita elektroneja M:ssä ja S:ssä, mutta ne eivät voi ylittää, ellei käytetty jännite ylitä 0.2 V esteen (integroitu jännite) ylittämiseksi. Eli virta kulkee.
• Käänteinen polarisaatio: Tässä tapauksessa virtalähteen negatiivinen napa kytketään metallipuolelle (anodi) ja positiivinen N-tyypin puolijohteeseen (katodi). Tällöin tyhjennysalueen leveys kasvaa ja virta katkeaa. Kaikkea virtaa ei kuitenkaan katkaista, koska metallissa on pieni vuotovirta johtuen termisesti viritetyistä elektroneista. Jos käänteistä esijännitettä lisätään, sähkövirta kasvaa vähitellen esteen heikkenemisen vuoksi. Ja jos se saavuttaa tietyn arvon, tapahtuu äkillinen sähkövirran kasvu, mikä rikkoo tyhjennysalueen ja vaurioittaa Schottky-diodia pysyvästi.

Schottky-diodin edut ja haitat

Kuten tavallista minkä tahansa laitteen tai järjestelmän kanssa, sinulla on aina sen etuja ja haittoja. Schottky-diodin tapauksessa ne ovat:

Schottky-diodin edut

• Matala liitoskapasitanssi: PN-diodissa tyhjennysalue muodostuu varastoituista varauksista ja siinä on kapasitanssi. Schottky-diodissa nämä varaukset ovat mitättömiä.
• Nopea käänteinen palautumisaika: on aika, jonka diodilla kuluu siirtyäkseen ON-tilasta (johtava) OFF-tilaan (ei-johtava), eli kytkentänopeus. Tämä liittyy yllä olevaan, koska jotta se voisi siirtyä tilasta toiseen, tyhjennysalueelle varastoituneet varaukset on purettava tai eliminoitava, koska ne ovat alhaiset Schottkyssa, se siirtyy vaiheesta toiseen nopeammin .
• korkea virrantiheys: Toinen seuraus yllä olevasta on, että pieni jännite riittää tuottamaan suuren virran, koska tyhjennysalue on lähes merkityksetön.
• Pieni jännitehäviö eteenpäin tai alhainen sytytysjännite: Se on alhainen verrattuna tavalliseen PN-liitosdiodiin, se on yleensä 0.2–0.3 V, kun taas PN:t ovat yleensä noin 0.6 tai 0.7 V. Eli virran muodostamiseen tarvitaan vähemmän jännitettä.
• Korkea hyötysuhde: verrattuna yllä olevaan, ja tämä tarkoittaa myös pienempää lämmönpoistoa suuritehoisissa piireissä.
• Sopii korkeille taajuuksille: Nopeina ne voivat toimia hyvin RF-sovelluksissa.
• Vähemmän melua: Schottky-diodi tuottaa vähemmän ei-toivottua kohinaa kuin perinteiset diodit.

Schottky-diodin haitat

Muihin bipolaarisiin diodeihin verrattuna Schottky-diodilla on vain yksi havaittava haitta:

• Suuri käänteinen kyllästysvirta: tuottaa käänteisen kyllästysvirran, joka on suurempi kuin PN.

Erot PN-liitosdiodin kanssa

Jos haluat lisätietoja siitä, mitä Schottky-diodi voi edistää projektissasi, voit nähdä edellisen kaavion, jossa on PN-pii- ja GaAs-diodien käyrät sekä samojen puolijohteiden Schottky-tyyppi. Erot huomattavimpia ovat:

Schottky-diodin mahdolliset sovellukset

Schottky-diodit ovat hyvin yleisiä monissa elektroniikkatuotteissa. Niiden ainutlaatuiset ominaisuudet ja edut muihin diodeihin verrattuna tarkoittavat, että niillä on sovelluksia niin monipuolisesti kuin:

• RF-piireille.
• tasasuuntaajina.
• Erittäin monipuolisiin virtalähteisiin.
• Järjestelmissä, joissa on aurinkopaneeleja suojaamaan niitä akkujen, joihin ne yleensä on kytketty, käänteislataukselta.
• Ja paljon muuta ...

Ja tätä varten ne voidaan esittää molemmat itsenäisesti, kuten upotettu IC:iin.

mistä ostaa näitä diodeja

Jos tarvitset Schottky-diodeja projekteihisi tai alkaa kokeilla niitä ja ymmärtää niitä paremmin, löydät ne useista elektroniikan erikoisliikkeistä sekä Amazonista. Tässä sinulla on joitain suosituksia:

• Salkku, jossa 300 erityyppistä diodia: tasasuuntaajat ja Schottky.
• 20 Schottky-diodia 15SQ045
• 20 Schottky-diodia 1N5817