Schottky diode: hva er det og hva er spesielt med det

El schottky diode er en annen av Elektroniske komponenter mest interessant for elektronikkprosjekter. En veldig spesiell type diode som har noen særegenheter som gjør den unik og praktisk for visse bruksområder. På grunn av dens høye byttehastigheter, er den også mye brukt i TTL logiske IC-er.

I denne guiden vil du vet hva det er Schottky-dioden, hvem som oppfant den, dens egenskaper, applikasjoner, hvor du kan kjøpe den, etc.

Hva er en diode?

Un halvlederdiode Det er en elektronisk komponent med 2 terminaler som tillater sirkulasjon av elektrisk strøm gjennom den, men bare i én retning, og blokkerer passasjen til den andre. Disse egenskapene gjør dem svært nyttige for ulike bruksområder, for eksempel strømforsyninger. Den kan også brukes til kontroll.

Det ulike typer dioder, for eksempel:

• Skreddiode eller TVS, som leder i motsatt retning når reversspenningen overstiger sammenbruddsspenningen.
• LED diode, i stand til å sende ut lys i forskjellige farger avhengig av sammensetningen. Dette skjer når ladningsbærere passerer krysset og sender ut fotoner.
• tunneleffektdiode eller Esaki, som gjør det mulig å forsterke signaler og operere i svært høye hastigheter. De kan brukes i miljøer med svært lave temperaturer, høye magnetiske felt og høy stråling på grunn av høy ladningskonsentrasjon.
• Gunn diode, som ligner på tunnelen og som gir negativ motstand.
• laser diode, ligner på LED, men kan sende ut en laserstråle.
• termisk diode, kan tjene som en temperatursensor, siden spenningen varierer avhengig av den.
• Fotodioder, festet til optiske ladningsbærere, det vil si følsomme for lys. De kan også brukes som lyssensorer.
• PIN-diode, er som et vanlig veikryss, men med en sentral seksjon uten dopant. Det vil si et iboende lag mellom P og N. De brukes som høyfrekvente brytere, attenuatorer eller ioniserende strålingsdetektorer.
• Schottky -diode, denne dioden er den som interesserer oss for denne artikkelen, det er en kontaktmetalldiode som har en mye lavere sammenbruddsspenning enn PN.
• stabistor eller foroverreferansediode, i stand til å være ekstremt stabil i foroverspenning.
• varicap, en variabel kapasitansdiode.

Hva er en Schottky-diode?

El Schottky-dioden ble oppkalt etter den tyske fysikeren Walter Hermann Schottky., siden den skaper en Schottky-barriere (metall-halvleder- eller MS-kryss) i stedet for å bruke et konvensjonelt halvleder-kryss. Av den grunn finner du den enkelte steder under navnet Schottky barrierediode eller overflatebarrierediode.

Takket være den foreningen har denne dioden en lavere foroverspenningsfall enn PN-diode, og kan brukes i radiofrekvens (RF) og høyhastighetssvitsjeapplikasjoner. En annen forskjell med silisium PN junction diode er at den har en typisk fremspenning på 0.6 til 0.75V, mens Schottky er 0.15 til 0.45V. Det lavere behovet for spenning er det som får dem til å bytte raskere.

Går tilbake til temaet MS-forbundet, metallet er vanligvis wolfram, krom, platina, molybden, noen silicider (svært vanlige fordi de er billige, rikelig og har god ledningsevne), eller også gull, mens halvlederen vanligvis er N-type dopet silisium, selv om det også finnes andre sammensatte halvledere. Den metalliske siden er anoden, mens halvledersiden tilsvarer katoden.

Schottky-dioden mangler uttømmingslag, og er klassifisert som en unipolar halvlederenhet, snarere enn bipolar som PN-er. Strømmen vil også være et resultat av majoritetsbærere (elektroner) som driver gjennom dioden, og siden det ikke er noen P-sone, er det ingen minoritetsbærere (hull), og når den er forspent, vil dioden stoppe nesten umiddelbart, strupe strømmen.

Schottky diode drift

Som til Schottky diode drift, kan virke på flere måter avhengig av polarisasjonen:

• ikke polarisert: Uten skjevhet beveger MS-overgangen (som er N-type halvleder), ledningsbåndelektronene eller frie elektroner fra halvlederen til metallet for å etablere en likevektstilstand. Som du vet, når et nøytralt atom får et elektron blir det et negativt ion, og når det mister det blir det et positivt ion. Det vil føre til at metallatomene blir negative ioner og de på halvledersiden til positive, og fungerer som utarmingsområder. Siden metallet har mange frie elektroner, er bredden som elektronene beveger seg gjennom ubetydelig sammenlignet med bredden innenfor sonen av N-type. Dette resulterer i at det innebygde potensialet (spenningen) hovedsakelig er i N-sonen. innebygd. spenning vil være barrieren som elektroner møter i halvlederens ledningsbånd når de prøver å passere til metallsiden (bare et lite antall elektroner strømmer fra S til M). For å overvinne denne barrieren trenger de frie elektronene en energi som er større enn den innebygde spenningen, ellers vil det ikke være strøm.
• Direkte polarisering: Når den positive terminalen til strømkilden er koblet til metallterminalen (anode) og den negative terminalen til N-type halvlederen (katode), er Schottky-dioden forspent. Det genererer et stort antall frie elektroner i M og S, men de kan ikke krysse med mindre den påførte spenningen overstiger 0.2v, for å overvinne den barrieren (integrert spenning). Det vil si at strømmen flyter.
• Omvendt polarisering: I dette tilfellet vil den negative terminalen til strømforsyningen kobles til metallsiden (anode), og den positive til N-type halvlederen (katode). I så fall øker bredden på utarmingsområdet og strømstrømmen kuttes. Ikke all strøm er imidlertid kuttet, siden det er en liten lekkasjestrøm på grunn av termisk eksiterte elektroner i metallet. Hvis den omvendte forspenningen økes, vil den elektriske strømmen gradvis øke på grunn av svekkelsen av barrieren. Og hvis den når en viss verdi, oppstår en plutselig økning i elektrisk strøm, bryter utarmingsområdet og skader Schottky-dioden permanent.

Fordeler og ulemper med Schottky-dioden

Som vanlig med enhver enhet eller system, har du alltid gjort det dens fordeler og ulemper. Når det gjelder Schottky-dioden er de:

Schottky Diode Fordeler

• Lav koblingskapasitans: I en PN-diode dannes utarmingsområdet av lagrede ladninger og det er en kapasitans. I Schottky-dioden er disse ladningene ubetydelige.
• Rask reverseringstid: er tiden det tar for dioden å gå fra PÅ (ledende) til AV (ikke-ledende), det vil si byttehastigheten. Dette er relatert til det ovennevnte, siden for at det skal gå fra en tilstand til en annen, må ladningene som er lagret i utarmingsregionen slippes ut eller elimineres, siden de er lave i Schottky, vil de gå raskere fra en fase til en annen .
• høy strømtetthet: en annen konsekvens av det ovenstående er at en liten spenning er nok til å produsere en stor strøm fordi utarmingssonen er nesten ubetydelig.
• Lavt foroverspenningsfall eller lav tenningsspenning: Den er lav sammenlignet med den vanlige PN-kryssdioden, den er vanligvis 0.2v til 0.3v, mens PN-er vanligvis er rundt 0.6 eller 0.7v. Det vil si at mindre spenning er nødvendig for å generere strøm.
• Høy effektivitet: i forhold til ovennevnte, og dette innebærer også mindre varmespredning i høyeffektkretser.
• Egnet for høye frekvenser: Ved å være raske kan de fungere godt i RF-applikasjoner.
• Mindre støy: Schottky-diode produserer mindre uønsket støy enn konvensjonelle dioder.

Schottky Diode Ulemper

Sammenlignet med andre bipolare dioder, har Schottky-dioden bare en merkbar ulempe:

• Høy omvendt metningsstrøm: produserer en omvendt metningsstrøm større enn en PN.

Forskjeller med en PN-koblingsdiode

For mer informasjon om hva en Schottky-diode kan bidra med til prosjektet ditt, kan du se forrige graf med kurvene til PN-silisium- og GaAs-diodene, og Schottky-typen for de samme halvlederne. Forskjellene mest bemerkelsesverdige er:

Mulige bruksområder for Schottky-dioden

Schottky-dioder er svært vanlige i mange elektroniske produkter. Deres unike egenskaper og fordeler fremfor andre dioder betyr at de har applikasjoner så forskjellige som:

• For RF-kretser.
• som strømlikerettere.
• For svært forskjellige strømforsyninger.
• I systemer med solcellepaneler for å beskytte dem mot omvendt lading av batteriene som de vanligvis er koblet til.
• Og mye mer ...

Og for dette kan de presenteres både uavhengig, som innebygd i IC-er.

hvor får man kjøpt disse diodene

Hvis du trenger Schottky-dioder for prosjektene dine eller for å begynne å eksperimentere med dem og forstå dem bedre, kan du finne dem i forskjellige spesialbutikker for elektronikk, så vel som på Amazon. Her har du noen anbefalinger:

• Koffert med 300 dioder av forskjellige typer: likerettere og Schottky.
• 20 Schottky dioder 15SQ045
• 20 Schottky-dioder 1N5817