Dioda Schottky: apa itu dan apa istimewanya

El dioda schottky adalah salah satu dari Komponen elektronik paling menarik untuk proyek elektronik. Jenis dioda yang sangat khusus yang memiliki beberapa kekhasan yang membuatnya unik dan praktis untuk aplikasi tertentu. Mengingat kecepatan switching yang tinggi, ini juga banyak digunakan dalam IC logika TTL.

Dalam panduan ini Anda akan melakukannya tahu apa itu dioda Schottky, yang menemukannya, propertinya, aplikasinya, di mana Anda dapat membelinya, dll.

Apa itu dioda?

Un dioda semikonduktor Ini adalah komponen elektronik dengan 2 terminal yang memungkinkan sirkulasi arus listrik melaluinya, tetapi hanya dalam satu arah, menghalangi jalan ke yang lain. Properti ini membuatnya sangat berguna untuk berbagai aplikasi, seperti catu daya. Itu juga dapat digunakan untuk kontrol.

di sana berbagai jenis dioda, seperti:

Dioda longsoran atau TVS, yang melakukan dalam arah yang berlawanan ketika tegangan balik melebihi tegangan tembus.
dioda LED, mampu memancarkan cahaya dengan warna berbeda tergantung komposisinya. Ini terjadi ketika pembawa muatan melewati persimpangan dan memancarkan foton.
dioda efek terowongan atau Esaki, yang memungkinkan untuk memperkuat sinyal dan beroperasi pada kecepatan yang sangat tinggi. Mereka dapat digunakan di lingkungan dengan suhu yang sangat rendah, medan magnet tinggi, dan radiasi tinggi karena konsentrasi muatan yang tinggi.
Dioda gunn, mirip dengan terowongan dan yang menghasilkan resistansi negatif.
dioda laser, mirip dengan LED, tetapi dapat memancarkan sinar laser.
dioda termal, dapat berfungsi sebagai sensor suhu, karena tegangan bervariasi tergantung padanya.
fotodioda, melekat pada pembawa muatan optik, yaitu sensitif terhadap cahaya. Mereka juga dapat digunakan sebagai sensor cahaya.
dioda PIN, seperti persimpangan normal, tetapi dengan bagian tengah tanpa dopan. Yaitu, lapisan intrinsik antara P dan N. Mereka digunakan sebagai sakelar frekuensi tinggi, attenuator, atau detektor radiasi pengion.
Dioda Schottky, dioda inilah yang menarik bagi kita untuk artikel ini, merupakan dioda dengan kontak logam yang memiliki tegangan tembus jauh lebih rendah daripada PN.
penusuk atau dioda referensi maju, mampu menjadi sangat stabil dalam tegangan maju.
varicap, dioda kapasitansi variabel.

Apa itu dioda Schottky?

El Dioda Schottky dinamai fisikawan Jerman Walter Hermann Schottky., karena menciptakan penghalang Schottky (semikonduktor logam atau sambungan MS) daripada menggunakan sambungan semikonduktor konvensional. Oleh karena itu, di beberapa tempat Anda akan menemukannya dengan nama dioda penghalang Schottky atau dioda penghalang permukaan.

Berkat penyatuan itu, dioda ini memiliki penurunan tegangan maju lebih rendah daripada dioda PN, dan dapat digunakan dalam frekuensi radio (RF) dan aplikasi switching kecepatan tinggi. Juga, perbedaan lain dengan dioda sambungan PN silikon adalah ia memiliki tegangan maju khas 0.6 hingga 0.75V, sedangkan Schottky adalah 0.15 hingga 0.45V. Kebutuhan tegangan yang lebih rendah itulah yang membuat mereka beralih lebih cepat.

Penurunan dapat bervariasi dari satu dioda Schottky ke yang lain, karena tergantung pada logam yang digunakan. Untuk mengetahui apa itu, baca lembar data produsen produk.

Kembali ke topik serikat MS, logam biasanya tungsten, kromium, platinum, molibdenum, beberapa silisida (sangat umum karena murah, berlimpah dan memiliki konduktivitas yang baik), atau juga emas, sedangkan semikonduktor biasanya silikon yang didoping tipe N, meskipun ada juga yang lain. senyawa semikonduktor. Sisi logam adalah anoda, sedangkan sisi semikonduktor sesuai dengan katoda.

Dioda Schottky tidak memiliki lapisan penipisan, dan diklasifikasikan sebagai perangkat semikonduktor unipolar, bukan bipolar seperti PN. Juga, arus akan menjadi hasil dari pembawa mayoritas (elektron) yang mengalir melalui dioda, dan karena tidak ada zona-P, tidak ada pembawa minoritas (lubang), dan ketika dibias mundur, konduksi dioda akan berhenti hampir seketika, menghambat aliran arus.

Operasi dioda Schottky

Mengenai Operasi dioda Schottky, dapat bertindak dalam beberapa cara tergantung pada polarisasi:

tidak terpolarisasi: Tanpa bias, sambungan MS (menjadi semikonduktor tipe-N), elektron pita konduksi atau elektron bebas berpindah dari semikonduktor ke logam untuk membentuk keadaan setimbang. Seperti yang Anda ketahui, ketika atom netral menerima elektron, ia menjadi ion negatif, dan ketika kehilangannya, ia menjadi ion positif. Itu akan menyebabkan atom logam menjadi ion negatif dan yang berada di sisi semikonduktor menjadi positif, bertindak sebagai daerah penipisan. Karena logam memiliki banyak elektron bebas, lebar perpindahan elektron dapat diabaikan dibandingkan dengan lebar di dalam zona tipe-N. Hal ini menghasilkan potensi (tegangan) yang terpasang terutama di zona-N. tegangan akan menjadi penghalang yang dihadapi oleh elektron dalam pita konduksi semikonduktor ketika mencoba melewati sisi logam (hanya sejumlah kecil elektron yang mengalir dari S ke M). Untuk mengatasi penghalang ini, elektron bebas membutuhkan energi yang lebih besar dari tegangan built-in atau tidak akan ada arus.
Polarisasi langsung: Ketika terminal positif dari sumber listrik terhubung ke terminal logam (anoda) dan terminal negatif ke semikonduktor tipe-N (katoda), dioda Schottky dibias maju. Itu menghasilkan sejumlah besar elektron bebas di M dan S, tetapi mereka tidak dapat menyeberang kecuali tegangan yang diberikan melebihi 0.2v, untuk mengatasi penghalang itu (tegangan terintegrasi). Artinya, arus mengalir.
Polarisasi terbalik: Dalam hal ini, terminal negatif catu daya akan terhubung ke sisi logam (anoda), dan positif ke semikonduktor tipe-N (katoda). Dalam hal ini, lebar daerah penipisan meningkat dan aliran arus terputus. Tidak semua arus terputus, karena ada aliran arus bocor kecil karena elektron tereksitasi termal dalam logam. Jika tegangan bias balik dinaikkan, arus listrik secara bertahap akan meningkat karena melemahnya penghalang. Dan jika mencapai nilai tertentu, terjadi peningkatan arus listrik secara tiba-tiba, memutus daerah penipisan dan merusak dioda Schottky secara permanen.

Kelebihan dan Kekurangan Dioda Schottky

Seperti biasa dengan perangkat atau sistem apa pun, Anda selalu memiliki kelebihan dan kekurangannya. Dalam kasus dioda Schottky mereka adalah:

Keuntungan Dioda Schottky

Kapasitansi sambungan rendah: Dalam dioda PN, daerah penipisan dibentuk oleh muatan yang tersimpan dan ada kapasitansi. Dalam dioda Schottky, muatan ini dapat diabaikan.
Waktu pemulihan terbalik cepat: adalah waktu yang dibutuhkan dioda untuk beralih dari ON (konduktif) ke OFF (non-konduktif), yaitu kecepatan switching. Ini terkait dengan hal di atas, karena agar dapat berpindah dari satu keadaan ke keadaan lain, muatan yang disimpan di daerah penipisan harus dibuang atau dihilangkan, karena rendah di Schottky, muatan akan berpindah dari satu fase ke fase lain lebih cepat. .
kepadatan arus tinggi: konsekuensi lain di atas adalah bahwa tegangan kecil cukup untuk menghasilkan arus yang besar karena zona penipisan hampir dapat diabaikan.
Penurunan tegangan maju rendah atau tegangan pengapian rendah: Ini rendah dibandingkan dengan dioda sambungan PN umum, biasanya 0.2v hingga 0.3v, sedangkan PN biasanya sekitar 0.6 atau 0.7v. Artinya, lebih sedikit tegangan yang dibutuhkan untuk menghasilkan aliran arus.
Efisiensi tinggi: relatif terhadap hal di atas, dan ini juga menyiratkan pembuangan panas yang lebih sedikit di sirkuit daya tinggi.
Cocok untuk frekuensi tinggi: Menjadi cepat, mereka dapat bekerja dengan baik dalam aplikasi RF.
Lebih sedikit kebisingan: Dioda Schottky menghasilkan lebih sedikit noise yang tidak diinginkan daripada dioda konvensional.

Kekurangan Dioda Schottky

Dibandingkan dengan dioda bipolar lainnya, dioda Schottky hanya memiliki satu kelemahan yang nyata:

Arus saturasi terbalik tinggi: menghasilkan arus saturasi balik yang lebih besar dari PN.

Perbedaan dengan dioda sambungan PN

Untuk informasi lebih lanjut tentang apa yang dioda Schottky dapat berkontribusi untuk proyek Anda, Anda dapat melihat grafik sebelumnya dengan kurva dioda silikon PN dan GaAs, dan tipe Schottky untuk semikonduktor yang sama. Perbedaannya paling menonjol adalah:

Dioda Schottky	Dioda PN Junction
Jenis sambungan logam-semikonduktor N	sambungan semikonduktor PN.
Penurunan tegangan maju rendah.	Penurunan tegangan maju yang tinggi.
Kehilangan pemulihan terbalik yang rendah dan waktu pemulihan.	Kehilangan pemulihan terbalik yang tinggi dan waktu pemulihan terbalik.
Ini adalah unipolar.	Dia adalah bi-polar.
Arus dihasilkan semata-mata oleh pergerakan elektron.	Arus dihasilkan oleh pergerakan hole dan elektron.
Beralih kecepatan.	Beralih lambat.

Kemungkinan aplikasi dioda Schottky

Dioda Schottky sangat umum di banyak produk elektronik. Sifat dan keunggulan unik mereka dibandingkan dioda lain berarti mereka memiliki aplikasi yang beragam seperti:

Untuk sirkuit RF.
sebagai penyearah daya.
Untuk catu daya yang sangat beragam.
Dalam sistem dengan panel surya untuk melindunginya dari pengisian balik baterai yang biasanya terhubung.
Dan masih banyak lagi ...

Dan untuk ini, mereka dapat disajikan secara mandiri, sebagai tertanam di IC.

dimana untuk membeli dioda ini?

Jika Anda memerlukan dioda Schottky untuk proyek Anda atau untuk mulai bereksperimen dengannya dan memahaminya dengan lebih baik, Anda dapat menemukannya di berbagai toko elektronik khusus, serta di Amazon. Ini kamu beberapa rekomendasi:

Hardwarelibre

Dioda Schottky: apa itu dan apa yang istimewa darinya