쇼트키 다이오드: 무엇이고 무엇이 특별한가

쇼트키 다이오드

El 쇼트키 다이오드 또 다른 하나입니다 전자 부품 전자 프로젝트에 가장 흥미로운 것입니다. 특정 응용 분야에 고유하고 실용적으로 만드는 몇 가지 특성이 있는 매우 특정한 유형의 다이오드입니다. 높은 스위칭 속도를 감안할 때 TTL 로직 IC에도 널리 사용됩니다.

이 가이드에서는 그게 뭔지 알아 그것을 발명한 쇼트키 다이오드, 특성, 응용 프로그램, 구입할 수 있는 곳 등

다이오드 란 무엇입니까?

다이오드 1n4148의 기호 및 핀아웃

Un 반도체 다이오드 전류의 순환을 허용하지만 한 방향으로만 다른 방향으로의 통과를 차단하는 2개의 단자가 있는 전자 부품입니다. 이러한 속성으로 인해 전원 공급 장치와 같은 다양한 응용 프로그램에 매우 유용합니다. 제어에도 사용할 수 있습니다.

그곳에 다양한 종류의 다이오드, 같은 :

  • 애벌랜치 다이오드 또는 TVS, 역 전압이 항복 전압을 초과하면 반대 방향으로 전도됩니다.
  • LED 다이오드, 구성에 따라 다른 색상의 빛을 방출할 수 있습니다. 이것은 전하 캐리어가 접합을 통과하고 광자를 방출할 때 발생합니다.
  • 터널 효과 다이오드 또는 Esaki, 신호를 증폭하고 매우 빠른 속도로 작동할 수 있습니다. 그들은 매우 낮은 온도, 높은 자기장 및 높은 전하 농도로 인한 높은 방사선이 있는 환경에서 사용할 수 있습니다.
  • 건 다이오드, 터널과 유사하며 음의 저항을 생성합니다.
  • 레이저 다이오드, LED와 유사하지만 레이저 빔을 방출할 수 있습니다.
  • 열 다이오드, 온도 센서에 따라 전압이 변하기 때문에 온도 센서 역할을 할 수 있습니다.
  • 포토다이오드, 광전하 캐리어에 부착, 즉 빛에 민감합니다. 그들은 또한 광 센서로 사용할 수 있습니다.
  • 핀 다이오드, 정상 접합과 같지만 도펀트가 없는 중앙 섹션이 있습니다. 즉, P와 N 사이의 고유층입니다. 고주파 스위치, 감쇠기 또는 전리방사선 검출기로 사용됩니다.
  • 쇼트키 다이오드, 이 다이오드는 이 기사에서 우리가 관심을 갖는 다이오드이며, PN보다 항복 전압이 훨씬 낮은 접촉 금속 다이오드입니다.
  • 안정기 또는 순방향 전압에서 매우 안정적일 수 있는 순방향 기준 다이오드.
  • 바리캡, 가변 커패시턴스 다이오드.

쇼트키 다이오드란?

쇼트키 다이오드

El 쇼트키 다이오드는 독일 물리학자 발터 헤르만 쇼트키의 이름을 따서 명명되었습니다., 기존의 반도체 접합을 사용하는 대신 쇼트키 장벽(금속-반도체 또는 MS 접합)을 생성하기 때문입니다. 이러한 이유로 일부 지역에서는 쇼트키 배리어 다이오드 또는 표면 배리어 다이오드라는 이름으로 찾을 수 있습니다.

그 조합 덕분에 이 다이오드는 PN 다이오드보다 낮은 순방향 전압 강하, 무선 주파수(RF) 및 고속 스위칭 애플리케이션에 사용할 수 있습니다. 또한 실리콘 PN 접합 다이오드와의 또 다른 차이점은 일반적인 순방향 전압이 0.6~0.75V인 반면 쇼트키 다이오드는 0.15~0.45V라는 점입니다. 전압에 대한 필요성이 낮기 때문에 더 빠르게 전환할 수 있습니다.

사용되는 금속에 따라 강하는 쇼트키 다이오드마다 다를 수 있습니다. 그것이 무엇인지 알아 보려면 제품 제조업체의 데이터 시트를 읽으십시오.

주제로 돌아 가기 MS 노조, 금속은 일반적으로 텅스텐, 크롬, 백금, 몰리브덴, 일부 실리사이드(저렴하고 풍부하며 전도성이 좋기 때문에 매우 일반적임) 또는 금인 반면 반도체는 일반적으로 N형 도핑된 실리콘이지만 다른 것도 있습니다. 화합물 반도체. 금속 면은 애노드이고 반도체 면은 캐소드에 해당합니다.

쇼트키 다이오드 공핍층이 부족하다, 그리고 PN과 같은 바이폴라가 아닌 유니폴라 반도체 소자로 분류됩니다. 또한 전류는 다이오드를 통해 표류하는 다수 캐리어(전자)의 결과일 것이며, P 영역이 없으므로 소수 캐리어(홀)가 없으며 역 바이어스되면 다이오드 전도가 거의 즉시 중지됩니다. 전류의 흐름을 조절합니다.

쇼트키 다이오드 작동

로로 쇼트키 다이오드 작동, 편광에 따라 여러 가지 방식으로 작용할 수 있습니다.

  • 양극화되지 않은: 바이어스 없이 MS 접합(N형 반도체), 전도대 전자 또는 자유 전자가 반도체에서 금속으로 이동하여 평형 상태를 설정합니다. 아시다시피 중성 원자가 전자를 얻으면 음이온이 되고 잃으면 양이온이 됩니다. 그러면 금속 원자는 음이온이 되고 반도체 쪽의 원자는 양이온이 되어 공핍 영역으로 작용합니다. 금속은 자유전자가 많기 때문에 전자가 이동하는 폭은 N형 영역내의 폭에 비해 무시할 수 있을 정도이므로 내장전위(전압)가 주로 N형 영역에 있게 된다. 전압은 금속 측으로 전달하려고 할 때 반도체의 전도대에 있는 전자가 직면하는 장벽이 됩니다(소수의 전자만 S에서 M으로 흐릅니다). 이 장벽을 극복하기 위해 자유 전자는 내장 전압보다 큰 에너지가 필요합니다. 그렇지 않으면 전류가 없습니다.
  • 직접 편광: 전원의 양극 단자를 금속 단자(양극)에 연결하고 음극 단자를 N형 반도체(음극)에 연결하면 쇼트키 다이오드가 순방향 바이어스됩니다. 그것은 M과 S에서 많은 수의 자유 전자를 생성하지만, 인가 전압이 0.2v를 초과하지 않으면 교차할 수 없어 그 장벽(적분 전압)을 극복합니다. 즉, 전류가 흐릅니다.
  • 역편극: 이 경우 전원 공급 장치의 음극 단자는 금속 측(양극)에 연결되고 양극은 N형 반도체(음극)에 연결됩니다. 이 경우 공핍 영역의 너비가 증가하고 전류 흐름이 차단됩니다. 금속에 열적으로 여기된 전자로 인해 작은 누설 전류가 흐르기 때문에 모든 전류가 차단되는 것은 아닙니다. 역 바이어스 전압을 높이면 배리어의 약화로 인해 전류가 점차 증가합니다. 그리고 일정 값에 도달하면 급격한 전류 증가가 발생하여 공핍 영역이 깨지고 쇼트키 다이오드가 영구적으로 손상됩니다.

쇼트키 다이오드의 장점과 단점

모든 장치 또는 시스템에서 평소와 같이 항상 장점과 단점. 쇼트키 다이오드의 경우 다음과 같습니다.

쇼트키 다이오드의 장점

  • 낮은 접합 커패시턴스: PN 다이오드에서 공핍 영역은 저장된 전하에 의해 형성되며 커패시턴스가 있습니다. 쇼트키 다이오드에서 이러한 전하는 무시할 수 있습니다.
  • 빠른 역회복 시간: 다이오드가 ON(도통)에서 OFF(비도전)까지 걸리는 시간, 즉 스위칭 속도입니다. 이것은 한 상태에서 다른 상태로 전달되기 위해서는 공핍 영역에 저장된 전하가 방전되거나 제거되어야 하기 때문에 위와 관련이 있습니다. 쇼트키가 낮기 때문에 한 단계에서 다른 단계로 더 빨리 전달됩니다. .
  • 높은 전류 밀도: 위의 또 다른 결과는 공핍 영역이 거의 무시할 수 있기 때문에 작은 전압으로 큰 전류를 생성하기에 충분하다는 것입니다.
  • 낮은 순방향 전압 강하 또는 낮은 점화 전압: 일반적인 PN접합 다이오드에 비해 낮으며, 보통 0.2v~0.3v, PN은 0.6~0.7v 정도입니다. 즉, 전류 흐름을 생성하는 데 더 적은 전압이 필요합니다.
  • 고효율: 이는 위의 사항에 비해 고전력 회로에서 열 손실이 적다는 것을 의미합니다.
  • 고주파에 적합: 빠르기 때문에 RF 애플리케이션에서 잘 작동합니다.
  • 소음 감소: 쇼트키 다이오드는 기존 다이오드보다 원치 않는 노이즈가 적게 발생합니다.

쇼트키 다이오드의 단점

다른 바이폴라 다이오드와 비교할 때 쇼트키 다이오드에는 단 하나의 눈에 띄는 단점이 있습니다.

  • 높은 역포화 전류: PN보다 큰 역포화 전류를 생성합니다.

PN 접합 다이오드와의 차이점

비교 쇼트키 다이오드 곡선

쇼트키 다이오드가 프로젝트에 기여할 수 있는 것에 대한 자세한 내용은 PN 실리콘 및 GaAs 다이오드의 곡선과 동일한 반도체에 대한 쇼트키 유형이 있는 이전 그래프를 참조하세요. 차이점들 가장 주목할만한 것은:

쇼트키 다이오드 PN 접합 다이오드
금속-반도체 접합 유형 N PN 반도체 접합.
낮은 순방향 전압 강하. 높은 순방향 전압 강하.
낮은 역 회복 손실 및 회복 시간. 높은 역 회복 손실 및 역 회복 시간.
단극입니다. 그는 양극성입니다.
전류는 전자의 움직임에 의해서만 생성됩니다. 전류는 정공과 전자의 이동에 의해 생성됩니다.
스위칭 속도. 느리게 전환합니다.

쇼트키 다이오드의 가능한 응용

쇼트키 다이오드는 많은 전자 제품에서 매우 일반적입니다. 다른 다이오드에 비해 고유한 특성과 장점은 다음을 의미합니다. 다양한 애플리케이션:

  • RF 회로용.
  • 전원 정류기로.
  • 매우 다양한 전원 공급 장치용.
  • 일반적으로 연결되는 배터리의 역충전을 보호하기 위해 태양광 패널이 있는 시스템에서.
  • 그리고 훨씬 더 ...

그리고 이를 위해 다음과 같이 독립적으로 둘 다 표시될 수 있습니다. IC에 내장.

이 다이오드를 구입하는 곳

프로젝트에 쇼트키 다이오드가 필요하거나 실험을 시작하고 더 잘 이해하기 위해 다양한 전문 전자 제품 매장과 Amazon에서 찾을 수 있습니다. 여기 당신이 가지고 몇 가지 권장 사항:


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