Schottky dióda: mi ez és mi a különleges benne?

El schottky dióda egy másik a Elektromos alkatrészek legérdekesebb az elektronikai projektek számára. Egy nagyon különleges diódatípus, amelynek néhány sajátossága egyedivé és praktikussá teszi bizonyos alkalmazásokhoz. Nagy kapcsolási sebessége miatt széles körben használják a TTL logikai IC-kben is.

Ebben az útmutatóban megteszi tudja, mi az a Schottky dióda, ki találta fel, tulajdonságai, alkalmazásai, hol lehet beszerezni stb.

Mi az a dióda?

Un félvezető dióda Ez egy elektronikus alkatrész 2 kivezetéssel, amely lehetővé teszi az elektromos áram keringését rajta keresztül, de csak az egyik irányba, blokkolva az áthaladást a másik felé. Ezek a tulajdonságok nagyon hasznossá teszik őket különféle alkalmazásokhoz, például tápegységekhez. Ellenőrzésre is használható.

Ott különféle típusú diódák, mint például:

• Lavina dióda vagy TVS, amelyek az ellenkező irányba vezetnek, ha a fordított feszültség meghaladja a letörési feszültséget.
• LED dióda, amely kompozíciótól függően különböző színű fényt képes kibocsátani. Ez akkor történik, amikor a töltéshordozók áthaladnak a csomóponton, és fotonokat bocsátanak ki.
• alagút effektus dióda vagy Esaki, amely lehetővé teszi a jelek erősítését és a nagyon nagy sebességű működést. Nagyon alacsony hőmérsékletű, erős mágneses mezővel és a magas töltéskoncentráció miatt nagy sugárzású környezetben használhatók.
• Gunn dióda, hasonlóak az alagúthoz, és negatív ellenállást produkálnak.
• lézer dióda, hasonló a LED-hez, de lézersugarat bocsát ki.
• termikus dióda, hőmérséklet-érzékelőként szolgálhat, mivel attól függően változik a feszültség.
• Fénydiódák, optikai töltéshordozókhoz kötött, azaz fényérzékeny. Fényérzékelőként is használhatók.
• PIN dióda, olyan, mint egy normál csomópont, de a központi része adalékanyag nélkül. Azaz egy belső réteg P és N között. Nagyfrekvenciás kapcsolóként, csillapítóként vagy ionizáló sugárzás detektorként használják.
• Schottky dióda, ez a dióda az, ami érdekel minket ebben a cikkben, ez egy kontakt fém dióda, aminek a letörési feszültsége sokkal kisebb, mint a PN.
• stabisztor vagy előremenő referenciadióda, amely előremenő feszültségben rendkívül stabil.
• varikap, változtatható kapacitású dióda.

Mi az a Schottky-dióda?

El A Schottky-diódát Walter Hermann Schottky német fizikusról nevezték el., mivel egy Schottky-gátot (fém-félvezető vagy MS átmenet) hoz létre a hagyományos félvezető átmenet használata helyett. Emiatt néhol Schottky-gátdióda vagy felületi gátdióda néven találja meg.

Ennek az uniónak köszönhetően ez a dióda rendelkezik a alacsonyabb előremenő feszültségesés, mint a PN diódáé, és használható rádiófrekvenciás (RF) és nagy sebességű kapcsolási alkalmazásokban. Egy másik különbség a szilícium PN átmenet diódával szemben, hogy tipikus előremenő feszültsége 0.6-0.75 V, míg a Schottky-é 0.15-0.45 V. Ez az alacsonyabb feszültségigény az, ami miatt gyorsabban váltanak.

Visszatérve a az MS szakszervezet, a fém általában wolfram, króm, platina, molibdén, néhány szilicid (nagyon elterjedt, mert olcsók, bőségesek és jó vezetőképességűek), vagy szintén arany, míg a félvezető általában N-típusú adalékolt szilícium, bár van más is. félvezető vegyületek. A fémes oldal az anód, míg a félvezető oldal a katódnak felel meg.

Schottky dióda hiányzik a kimerítő réteg, és egypólusú félvezető eszköznek minősül, nem pedig bipolárisnak, mint a PN-eknek. Ezenkívül az áram a diódán keresztül sodródó többségi vivők (elektronok) eredménye lesz, és mivel nincs P-zóna, nincsenek kisebbségi vivők (lyukak), és fordított előfeszítés esetén a dióda vezetése szinte azonnal leáll. az áram áramlásának fojtása.

Schottky dióda működése

Tekintettel Schottky dióda működése, a polarizációtól függően többféleképpen működhet:

• nem polarizált: Előfeszítés nélkül az MS átmenet (lévén az N-típusú félvezető), a vezetési sáv elektronjai vagy szabad elektronjai a félvezetőből a fémbe mozognak, hogy egyensúlyi állapotot hozzanak létre. Tudniillik, ha egy semleges atom elektront nyer, negatív ionná válik, ha pedig elveszíti, pozitív ionná válik. Ez azt eredményezi, hogy a fématomok negatív ionokká, a félvezető oldalán lévők pedig pozitív ionokká válnak, és kimerülési régióként működnek. Mivel a fémben sok szabad elektron van, az elektronok mozgási szélessége elhanyagolható az N-típusú zónán belüli szélességhez képest, ami azt eredményezi, hogy a beépített potenciál (feszültség) főleg az N-zónában van. A feszültség lenne az a gát, amellyel a félvezető vezetési sávjában lévő elektronok találkoznak, amikor megpróbálnak átjutni a fémoldalra (csak kevés elektron áramlik S-ből M-be). Ennek az akadálynak a leküzdéséhez a szabad elektronoknak a beépített feszültségnél nagyobb energiára van szükségük, különben nem lesz áram.
• Közvetlen polarizáció: Ha az áramforrás pozitív kivezetése a fémkapocshoz (anód), a negatív kivezetése pedig az N-típusú félvezetőhöz (katód) csatlakozik, a Schottky-dióda előre előfeszített. Ez nagyszámú szabad elektront generál M és S-ben, de nem keresztezhetik egymást, hacsak az alkalmazott feszültség nem haladja meg a 0.2 V-ot, hogy leküzdje ezt az akadályt (integrált feszültség). Vagyis az áram folyik.
• Fordított polarizáció: Ebben az esetben a táp negatív kivezetése a fém oldalra (anód), a pozitív pedig az N típusú félvezetőre (katód) csatlakozik. Ebben az esetben a kimerülési tartomány szélessége megnő, és az áram áramlása megszakad. Nem minden áram van levágva, mivel a fémben lévő termikusan gerjesztett elektronok miatt kis szivárgási áram folyik. Ha a fordított előfeszítő feszültséget növeljük, az elektromos áram fokozatosan növekszik az akadály gyengülése miatt. És ha elér egy bizonyos értéket, akkor hirtelen megnövekszik az elektromos áram, ami megtöri a kimerülési tartományt és tartósan károsítja a Schottky-diódát.

A Schottky-dióda előnyei és hátrányai

Mint általában minden eszköznél vagy rendszernél, mindig így van előnyei és hátrányai. A Schottky-dióda esetében ezek:

A Schottky dióda előnyei

• Alacsony csomóponti kapacitás: A PN diódában a kimerülési tartományt tárolt töltések alkotják, és van kapacitás. A Schottky-diódában ezek a töltések elhanyagolhatóak.
• Gyors fordított helyreállítási idő: az az idő, ameddig a dióda BE-ből (vezetőképes) OFF-ba (nem vezetőképes) vált, vagyis a kapcsolási sebesség. Ez összefügg a fentiekkel, hiszen ahhoz, hogy az egyik állapotból a másikba kerüljön, a kimerülési régióban tárolt töltéseket le kell vezetni, illetve meg kell szüntetni, mivel a Schottkyban alacsonyak, gyorsabban megy át egyik fázisból a másikba. .
• nagy áramsűrűség: a fentiek másik következménye, hogy egy kis feszültség elég nagy áram előállításához, mert a kimerülési zóna szinte elhanyagolható.
• Alacsony előremeneti feszültségesés vagy alacsony gyújtási feszültség: Alacsony a közös PN átmenet diódához képest, általában 0.2-0.3 V, míg a PN-ek általában 0.6 vagy 0.7 V körül mozognak. Vagyis kevesebb feszültségre van szükség az áram előállításához.
• Magas hatásfok: a fentiekhez képest, és ez kisebb hőelvezetést is jelent a nagy teljesítményű áramkörökben.
• Alkalmas magas frekvenciákhoz: Mivel gyorsak, jól működnek RF alkalmazásokban.
• Kevesebb zaj: A Schottky-dióda kevesebb nemkívánatos zajt kelt, mint a hagyományos diódák.

A Schottky dióda hátrányai

Más bipoláris diódákhoz képest a Schottky-diódának egyetlen észrevehető hátránya van:

• Magas fordított telítési áram: PN-nél nagyobb fordított telítési áramot állít elő.

Különbségek a PN átmenet diódával

Ha többet szeretne megtudni arról, hogy egy Schottky-dióda milyen mértékben járulhat hozzá a projekthez, tekintse meg az előző grafikont a PN szilícium és a GaAs diódák görbéivel, valamint az ugyanazon félvezetők Schottky-típusával. A különbségek legfigyelemreméltóbbak a következők:

A Schottky-dióda lehetséges alkalmazásai

A Schottky-diódák nagyon gyakoriak sok elektronikai termékben. Egyedülálló tulajdonságaik és más diódákkal szembeni előnyeik azt jelentik, hogy rendelkeznek olyan változatos alkalmazások, mint:

• RF áramkörökhöz.
• mint teljesítmény-egyenirányítók.
• Nagyon változatos tápegységekhez.
• Napelemes rendszerekben, hogy megvédjék azokat az akkumulátorok fordított töltésétől, amelyekhez általában csatlakoztatva vannak.
• És még sok más ...

És ehhez mindkettő önállóan bemutatható, mint IC-kbe ágyazva.

hol lehet beszerezni ezeket a diódákat

Ha Schottky-diódákra van szüksége projektjeihez, vagy ahhoz, hogy kísérletezzen velük, és jobban megértse őket, megtalálhatja őket különféle elektronikai szaküzletekben, valamint az Amazonon. Itt van néhány ajánlás:

• Táska 300 különböző típusú diódával: egyenirányítók és Schottky.
• 20 Schottky dióda 15SQ045
• 20 Schottky dióda 1N5817