Diod Schottky: apakah itu dan apakah keistimewaannya

El diod schottky adalah satu lagi Komponen elektronik paling menarik untuk projek elektronik. Jenis diod yang sangat khusus yang mempunyai beberapa keanehan yang menjadikannya unik dan praktikal untuk aplikasi tertentu. Memandangkan kelajuan pensuisannya yang tinggi, ia juga digunakan secara meluas dalam IC logik TTL.

Dalam panduan ini anda akan tahu apa itu diod Schottky, yang menciptanya, sifatnya, aplikasinya, tempat anda boleh membelinya, dsb.

Apakah diod?

Un diod semikonduktor Ia adalah komponen elektronik dengan 2 terminal yang membolehkan peredaran arus elektrik melaluinya, tetapi hanya dalam satu arah, menghalang laluan ke yang lain. Ciri-ciri ini menjadikannya sangat berguna untuk pelbagai aplikasi, seperti bekalan kuasa. Ia juga boleh digunakan untuk kawalan.

Terdapat pelbagai jenis diod, seperti:

Diod Avalanche atau TVS, yang mengalir dalam arah yang bertentangan apabila voltan songsang melebihi voltan pecahan.
Diod LED, mampu memancarkan cahaya warna yang berbeza bergantung pada komposisi. Ini berlaku apabila pembawa caj melepasi simpang dan mengeluarkan foton.
diod kesan terowong atau Esaki, yang membolehkan untuk menguatkan isyarat dan beroperasi pada kelajuan yang sangat tinggi. Ia boleh digunakan dalam persekitaran dengan suhu yang sangat rendah, medan magnet yang tinggi, dan sinaran yang tinggi kerana kepekatan cas yang tinggi.
Diod Gunn, serupa dengan terowong dan yang menghasilkan rintangan negatif.
diod laser, serupa dengan LED, tetapi boleh memancarkan pancaran laser.
diod haba, boleh berfungsi sebagai penderia suhu, kerana bergantung padanya, voltan berbeza-beza.
Fotodiod, dilekatkan pada pembawa cas optik, iaitu, sensitif kepada cahaya. Mereka juga boleh digunakan sebagai penderia cahaya.
diod PIN, adalah seperti simpang biasa, tetapi dengan bahagian tengah tanpa dopan. Iaitu, lapisan intrinsik antara P dan N. Ia digunakan sebagai suis frekuensi tinggi, pengecil atau pengesan sinaran mengion.
Diod Schottky, diod ini adalah yang menarik minat kami untuk artikel ini, ia adalah diod dengan logam sesentuh yang mempunyai voltan pecahan yang jauh lebih rendah daripada PN.
stabistor atau diod rujukan hadapan, mampu menjadi sangat stabil dalam voltan hadapan.
varicap, diod kemuatan berubah-ubah.

Apakah diod Schottky?

El Diod Schottky dinamakan sempena ahli fizik Jerman Walter Hermann Schottky., kerana ia mewujudkan penghalang Schottky (semikonduktor logam atau persimpangan MS) dan bukannya menggunakan persimpangan semikonduktor konvensional. Atas sebab itu, di beberapa tempat anda akan menemuinya di bawah nama diod penghalang Schottky atau diod penghalang permukaan.

Terima kasih kepada kesatuan itu, diod ini mempunyai a penurunan voltan hadapan yang lebih rendah daripada diod PN, dan boleh digunakan dalam frekuensi radio (RF) dan aplikasi pensuisan berkelajuan tinggi. Juga, perbezaan lain dengan diod simpang PN silikon ialah ia mempunyai voltan hadapan biasa 0.6 hingga 0.75V, manakala yang Schottky ialah 0.15 hingga 0.45V. Keperluan voltan yang lebih rendah itulah yang membuatkan mereka beralih lebih cepat.

Penurunan boleh berbeza dari satu diod Schottky ke yang lain, kerana ia bergantung pada logam yang digunakan. Untuk mengetahui apakah itu, baca lembaran data pengeluar produk.

Kembali kepada topik kesatuan MS, logam biasanya tungsten, kromium, platinum, molibdenum, beberapa silisid (sangat biasa kerana ia murah, banyak dan mempunyai kekonduksian yang baik), atau juga emas, manakala semikonduktor biasanya silikon dop jenis N, walaupun terdapat juga yang lain. sebatian semikonduktor. Bahagian logam ialah anod, manakala bahagian semikonduktor sepadan dengan katod.

Diod Schottky kekurangan lapisan penyusutan, dan dikelaskan sebagai peranti semikonduktor unipolar, bukannya bipolar seperti PN. Juga, arus akan menjadi hasil daripada pembawa majoriti (elektron) yang hanyut melalui diod, dan kerana tiada zon P, tiada pembawa minoriti (lubang), dan apabila dipincang songsang, konduktor diod akan berhenti hampir serta-merta, menyekat aliran arus.

Operasi diod Schottky

Untuk Operasi diod Schottky, boleh bertindak dalam beberapa cara bergantung pada polarisasi:

tidak terpolarisasi: Tanpa pincang, simpang MS (sebagai semikonduktor jenis-N), elektron jalur pengaliran atau elektron bebas bergerak dari semikonduktor ke logam untuk mewujudkan keadaan keseimbangan. Seperti yang anda ketahui, apabila atom neutral mendapat elektron ia menjadi ion negatif, dan apabila ia kehilangan ia menjadi ion positif. Itu akan menyebabkan atom logam menjadi ion negatif dan atom di bahagian semikonduktor menjadi positif, bertindak sebagai kawasan penyusutan. Memandangkan logam mempunyai banyak elektron bebas, lebar di mana elektron bergerak boleh diabaikan berbanding dengan lebar dalam zon jenis N. Ini menyebabkan potensi terbina dalam (voltan) kebanyakannya berada di zon N. terbina dalam voltan akan menjadi penghalang yang dihadapi oleh elektron dalam jalur pengaliran semikonduktor apabila cuba melepasi ke bahagian logam (hanya sebilangan kecil elektron mengalir dari S ke M). Untuk mengatasi halangan ini, elektron bebas memerlukan tenaga yang lebih besar daripada voltan terbina dalam atau tidak akan ada arus.
Polarisasi langsung: Apabila terminal positif sumber kuasa disambungkan ke terminal logam (anod) dan terminal negatif ke semikonduktor jenis N (katod), diod Schottky dipincang ke hadapan. Itu menjana sejumlah besar elektron bebas dalam M dan S, tetapi mereka tidak boleh menyeberang melainkan voltan yang dikenakan melebihi 0.2v, untuk mengatasi halangan itu (voltan bersepadu). Iaitu, arus mengalir.
Polarisasi terbalik: Dalam kes ini, terminal negatif bekalan kuasa akan disambungkan ke bahagian logam (anod), dan positif kepada semikonduktor jenis N (katod). Dalam kes itu, lebar kawasan penyusutan bertambah dan aliran arus terputus. Tidak semua arus terputus walaupun, kerana terdapat aliran arus bocor yang kecil disebabkan oleh elektron teruja secara terma dalam logam. Jika voltan pincang songsang dinaikkan, arus elektrik akan meningkat secara beransur-ansur disebabkan oleh kelemahan penghalang. Dan jika ia mencapai nilai tertentu, peningkatan mendadak dalam arus elektrik berlaku, memecahkan kawasan penyusutan dan merosakkan diod Schottky secara kekal.

Kebaikan dan keburukan diod Schottky

Seperti biasa dengan mana-mana peranti atau sistem, anda sentiasa ada kelebihan dan kekurangannya. Dalam kes diod Schottky ialah:

Kelebihan Diod Schottky

Kapasiti simpang rendah: Dalam diod PN kawasan penyusutan dibentuk oleh cas yang disimpan dan terdapat kapasiti. Dalam diod Schottky cas ini boleh diabaikan.
Masa pemulihan terbalik yang cepat: ialah masa yang diambil oleh diod untuk pergi dari ON (konduktif) ke OFF (bukan konduktif), iaitu, kelajuan pensuisan. Ini berkaitan dengan perkara di atas, kerana untuk membolehkan ia berpindah dari satu keadaan ke keadaan lain, caj yang disimpan di kawasan penyusutan mesti dilepaskan atau dihapuskan, kerana ia rendah dalam Schottky, ia akan berpindah dari satu fasa ke fasa yang lain dengan lebih cepat .
ketumpatan arus tinggi: akibat lain di atas ialah voltan yang kecil cukup untuk menghasilkan arus yang besar kerana zon penyusutan hampir boleh diabaikan.
Kejatuhan voltan hadapan rendah atau voltan pencucuhan rendah: Ia rendah berbanding dengan diod simpang PN biasa, ia biasanya 0.2v hingga 0.3v, manakala PN biasanya sekitar 0.6 atau 0.7v. Iaitu, kurang voltan diperlukan untuk menjana aliran arus.
Kecekapan tinggi: berbanding dengan yang di atas, dan ini juga menunjukkan kurang pelesapan haba dalam litar kuasa tinggi.
Sesuai untuk frekuensi tinggi: Kerana pantas, ia boleh berfungsi dengan baik dalam aplikasi RF.
Kurang bunyi: Diod Schottky menghasilkan kurang bunyi yang tidak diingini berbanding diod konvensional.

Kelemahan Diod Schottky

Berbanding dengan diod bipolar lain, diod Schottky hanya mempunyai satu kelemahan yang ketara:

Arus ketepuan terbalik yang tinggi: menghasilkan arus tepu songsang yang lebih besar daripada PN.

Perbezaan dengan diod simpang PN

Untuk mendapatkan maklumat lanjut tentang perkara yang boleh disumbangkan oleh diod Schottky kepada projek anda, anda boleh melihat graf sebelumnya dengan lengkung silikon PN dan diod GaAs, dan jenis Schottky untuk semikonduktor yang sama. Perbezaannya paling ketara ialah:

Diod Schottky	Diod Simpang PN
Jenis simpang logam semikonduktor N	Persimpangan semikonduktor PN.
Kejatuhan voltan hadapan rendah.	Kejatuhan voltan hadapan yang tinggi.
Kehilangan pemulihan terbalik yang rendah dan masa pemulihan.	Kehilangan pemulihan songsang yang tinggi dan masa pemulihan songsang.
Ia adalah unipolar.	Dia adalah bi-polar.
Arus dihasilkan semata-mata oleh pergerakan elektron.	Arus dihasilkan oleh pergerakan lubang dan elektron.
Kelajuan menukar.	Bertukar perlahan.

Kemungkinan aplikasi diod Schottky

Diod Schottky sangat biasa dalam banyak produk elektronik. Sifat unik dan kelebihannya berbanding diod lain bermakna mereka ada aplikasi yang pelbagai seperti:

Untuk litar RF.
sebagai penerus kuasa.
Untuk bekalan kuasa yang sangat pelbagai.
Dalam sistem dengan panel solar untuk melindunginya daripada pengecasan terbalik bateri yang biasanya disambungkan.
Dan banyak lagi ...

Dan untuk ini, mereka boleh dibentangkan secara bebas, sebagai tertanam dalam IC.

di mana untuk membeli diod ini

Jika anda memerlukan diod Schottky untuk projek anda atau untuk mula bereksperimen dengannya dan memahaminya dengan lebih baik, anda boleh menemuinya di pelbagai kedai elektronik khusus, serta di Amazon. Di sini anda ada beberapa cadangan:

Hardwarelibre