Diode Schottky: qu'est-ce que c'est et quelle est sa particularité

El diode schottky est un autre des composants électroniques le plus intéressant pour les projets électroniques. Un type de diode très particulier qui présente des particularités qui le rendent unique et pratique pour certaines applications. Compte tenu de ses vitesses de commutation élevées, il est également largement utilisé dans les circuits intégrés logiques TTL.

Dans ce guide, vous savoir ce que c'est la diode Schottky, qui l'a inventée, ses propriétés, ses applications, où l'acheter, etc.

Qu'est-ce qu'une diode ?

Un diode semi-conductrice C'est un composant électronique à 2 bornes qui permet la circulation du courant électrique à travers celui-ci, mais uniquement dans un sens, bloquant le passage vers l'autre. Ces propriétés les rendent très utiles pour diverses applications, telles que les alimentations. Il peut également être utilisé pour le contrôle.

Là différents types de diodes, comme par exemple:

• Diode à avalanche ou TVS, qui conduisent dans le sens opposé lorsque la tension inverse dépasse la tension de claquage.
• Diode DEL, capable d'émettre de la lumière de différentes couleurs selon la composition. Cela se produit lorsque les porteurs de charge traversent la jonction et émettent des photons.
• diode à effet tunnel ou Esaki, qui permet d'amplifier les signaux et de fonctionner à des vitesses très élevées. Ils peuvent être utilisés dans des environnements avec des températures très basses, des champs magnétiques élevés et un rayonnement élevé en raison d'une concentration de charge élevée.
• Diode Gunn, semblables à ceux du tunnel et qui produisent une résistance négative.
• diode laser, similaire à la LED, mais peut émettre un faisceau laser.
• diode thermique, peut servir de capteur de température, car en fonction de celui-ci, la tension varie.
• Photodiodes, attachés à des porteurs de charges optiques, c'est-à-dire sensibles à la lumière. Ils peuvent également être utilisés comme capteurs de lumière.
• Diode PIN, est comme une jonction normale, mais avec une section centrale sans dopant. C'est-à-dire une couche intrinsèque entre P et N. Ils sont utilisés comme commutateurs haute fréquence, atténuateurs ou détecteurs de rayonnement ionisant.
• Diode Schottky, c'est cette diode qui nous intéresse pour cet article, c'est une diode à métal de contact qui a une tension de claquage beaucoup plus faible que la PN.
• stabilisateur ou diode de référence directe, capable d'être extrêmement stable en tension directe.
• varicap, une diode à capacité variable.

Qu'est-ce qu'une diode Schottky ?

El La diode Schottky porte le nom du physicien allemand Walter Hermann Schottky., puisqu'il crée une barrière Schottky (jonction métal-semi-conducteur ou MS) au lieu d'utiliser une jonction semi-conductrice conventionnelle. Pour cette raison, dans certains endroits, vous la trouverez sous le nom de diode à barrière Schottky ou diode à barrière de surface.

Grâce à cette union, cette diode a une chute de tension directe plus faible que la diode PN, et peut être utilisé dans les applications de commutation radiofréquence (RF) et à grande vitesse. De plus, une autre différence avec la diode à jonction PN au silicium est qu'elle a une tension directe typique de 0.6 à 0.75 V, tandis que celle de Schottky est de 0.15 à 0.45 V. Ce faible besoin de tension est ce qui les fait basculer plus rapidement.

Revenons au sujet de le syndicat de la SEP, le métal est généralement du tungstène, du chrome, du platine, du molybdène, certains siliciures (très courants car ils sont bon marché, abondants et ont une bonne conductivité), ou encore de l'or, tandis que le semi-conducteur est généralement du silicium dopé de type N, bien qu'il existe également d'autres composés semi-conducteurs. Le côté métallique est l'anode, tandis que le côté semi-conducteur correspond à la cathode.

La diode Schottky manque de couche d'appauvrissement, et est classé comme un dispositif semi-conducteur unipolaire, plutôt que bipolaire comme les PN. De plus, le courant sera le résultat de porteurs majoritaires (électrons) dérivant à travers la diode, et comme il n'y a pas de zone P, il n'y a pas de porteurs minoritaires (trous), et lorsqu'ils sont polarisés en inverse, les conducteurs de diode s'arrêteront presque instantanément, étrangler le flux de courant.

Fonctionnement de la diode Schottky

Quant à Fonctionnement de la diode Schottky, peut agir de plusieurs manières selon la polarisation :

• non polarisé: Sans polarisation, la jonction MS (étant le semi-conducteur de type N), les électrons de la bande de conduction ou les électrons libres se déplacent du semi-conducteur vers le métal pour établir un état d'équilibre. Comme vous le savez, lorsqu'un atome neutre gagne un électron, il devient un ion négatif, et lorsqu'il le perd, il devient un ion positif. Cela amènera les atomes métalliques à devenir des ions négatifs et ceux du côté semi-conducteur à des ions positifs, agissant comme des régions d'appauvrissement. Étant donné que le métal contient de nombreux électrons libres, la largeur à travers laquelle les électrons se déplacent est négligeable par rapport à la largeur dans la zone de type N. Il en résulte que le potentiel intégré (tension) se trouve principalement dans la zone N. la tension serait la barrière rencontrée par les électrons dans la bande de conduction du semi-conducteur lorsqu'ils tentent de passer du côté du métal (seul un petit nombre d'électrons circulent de S à M). Afin de surmonter cette barrière, les électrons libres ont besoin d'une énergie supérieure à la tension intégrée ou il n'y aura pas de courant.
• Polarisation directe: Lorsque la borne positive de la source d'alimentation est connectée à la borne métallique (anode) et la borne négative au semi-conducteur de type N (cathode), la diode Schottky est polarisée en direct. Cela génère un grand nombre d'électrons libres dans M et S, mais ils ne peuvent se croiser que si la tension appliquée dépasse 0.2 V, pour surmonter cette barrière (tension intégrée). C'est-à-dire que le courant passe.
• Polarisation inversée: Dans ce cas, la borne négative de l'alimentation sera reliée au côté métallique (anode), et la borne positive au semi-conducteur de type N (cathode). Dans ce cas, la largeur de la région d'appauvrissement augmente et le flux de courant est coupé. Cependant, tout le courant n'est pas coupé, car il y a un petit flux de courant de fuite dû aux électrons thermiquement excités dans le métal. Si la tension de polarisation inverse est augmentée, le courant électrique augmentera progressivement en raison de l'affaiblissement de la barrière. Et s'il atteint une certaine valeur, une augmentation soudaine du courant électrique se produit, brisant la région d'appauvrissement et endommageant la diode Schottky de façon permanente.

Avantages et inconvénients de la diode Schottky

Comme d'habitude avec n'importe quel appareil ou système, vous avez toujours ses avantages et ses inconvénients. Dans le cas de la diode Schottky ce sont :

Avantages de la diode Schottky

• Faible capacité de jonction: Dans une diode PN, la région d'appauvrissement est formée par des charges stockées et il existe une capacité. Dans la diode Schottky ces charges sont négligeables.
• Temps de récupération rapide en sens inverse: est le temps que met la diode pour passer de ON (conductrice) à OFF (non conductrice), c'est-à-dire la vitesse de commutation. Ceci est lié à ce qui précède, car pour qu'il passe d'un état à un autre, les charges stockées dans la région d'appauvrissement doivent être déchargées ou éliminées, comme elles sont faibles dans le Schottky, il passera d'une phase à l'autre plus rapidement .
• haute densité de courant: une autre conséquence de ce qui précède est qu'une petite tension suffit à produire un courant important car la zone de déplétion est quasiment négligeable.
• Faible chute de tension directe ou faible tension d'allumage: Elle est faible par rapport à la diode à jonction PN commune, elle est généralement de 0.2v à 0.3v, alors que les PN se situent généralement autour de 0.6 ou 0.7v. Autrement dit, moins de tension est nécessaire pour générer le flux de courant.
• Haute efficacité: par rapport à ce qui précède, et cela implique également moins de dissipation de chaleur dans les circuits de forte puissance.
• Convient aux hautes fréquences: Étant rapides, ils peuvent bien fonctionner dans les applications RF.
• Moins de bruit: La diode Schottky produit moins de bruit indésirable que les diodes conventionnelles.

Inconvénients de la diode Schottky

Par rapport aux autres diodes bipolaires, la diode Schottky n'a qu'un seul inconvénient notable :

• Courant de saturation inverse élevé : produit un courant de saturation inverse supérieur à un PN.

Différences avec une diode à jonction PN

Pour plus d'informations sur ce qu'une diode Schottky peut apporter à votre projet, vous pouvez voir le graphique précédent avec les courbes des diodes PN silicium et GaAs, et le type Schottky pour ces mêmes semi-conducteurs. Les différences les plus notables sont :

Applications possibles de la diode Schottky

Les diodes Schottky sont très courantes dans de nombreux produits électroniques. Leurs propriétés et avantages uniques par rapport aux autres diodes signifient qu'ils ont des applications aussi diverses que:

• Pour les circuits RF.
• comme redresseurs de puissance.
• Pour des alimentations très diverses.
• Dans les systèmes avec panneaux solaires pour les protéger de la charge inversée des batteries auxquelles ils sont généralement connectés.
• Beaucoup plus…

Et pour cela, ils peuvent être présentés à la fois indépendamment, comme intégré dans les circuits intégrés.

où acheter ces diodes

Si vous avez besoin de diodes Schottky pour vos projets ou pour commencer à les expérimenter et mieux les comprendre, vous pouvez les trouver dans divers magasins d'électronique spécialisés, ainsi que sur Amazon. Ici tu as quelques recommandations:

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