Dioda Schottky'ego: co to jest i co w niej jest szczególnego

dioda Schottky'ego

El dioda Schottky'ego jest kolejnym z Części elektroniczne najciekawsze dla projektów elektronicznych. Bardzo szczególny typ diody, który ma pewne cechy szczególne, które czynią go wyjątkowym i praktycznym w określonych zastosowaniach. Ze względu na duże szybkości przełączania jest również szeroko stosowany w układach logicznych TTL.

W tym przewodniku będziesz wiesz co to jest dioda Schottky'ego, który ją wymyślił, jej właściwości, zastosowania, gdzie można ją kupić itp.

Co to jest dioda?

symbol i pinout diody 1n4148

Un półprzewodnik diodowy Jest to element elektroniczny z 2 zaciskami, który umożliwia przepływ prądu elektrycznego przez niego, ale tylko w jednym kierunku, blokując przejście w drugim. Te właściwości sprawiają, że są one bardzo przydatne w różnych zastosowaniach, takich jak zasilacze. Może być również używany do kontroli.

Tam różne rodzaje diod, takie jak:

  • Dioda lawinowa lub TVS, które przewodzą w przeciwnym kierunku, gdy napięcie wsteczne przekracza napięcie przebicia.
  • dioda LED, zdolne do emitowania światła o różnych kolorach w zależności od kompozycji. Dzieje się tak, gdy nośniki ładunku przechodzą przez złącze i emitują fotony.
  • dioda z efektem tunelowym lub Esaki, co pozwala wzmacniać sygnały i działać z bardzo dużymi prędkościami. Mogą być stosowane w środowiskach o bardzo niskich temperaturach, silnych polach magnetycznych i wysokim promieniowaniu ze względu na wysokie stężenie ładunku.
  • Dioda Gunna, podobne do tych z tunelu i wytwarzające negatywny opór.
  • Dioda laserowa, podobny do LED, ale może emitować wiązkę laserową.
  • dioda termiczna, może służyć jako czujnik temperatury, ponieważ w zależności od niego zmienia się napięcie.
  • Fotodiody, przymocowany do optycznych nośników ładunku, czyli wrażliwy na światło. Mogą być również używane jako czujniki światła.
  • dioda PIN, jest jak normalne skrzyżowanie, ale z centralną częścią bez domieszki. Oznacza to wewnętrzną warstwę między P i N. Są one używane jako przełączniki wysokiej częstotliwości, tłumiki lub detektory promieniowania jonizującego.
  • Dioda Schottky'ego, ta dioda jest tą, która nas interesuje w tym artykule, jest to metalowa dioda stykowa, która ma znacznie niższe napięcie przebicia niż PN.
  • stabistor lub dioda odniesienia przewodzenia, która może być wyjątkowo stabilna w napięciu przewodzenia.
  • varicap, dioda o zmiennej pojemności.

Co to jest dioda Schottky'ego?

dioda Schottky'ego

El Dioda Schottky'ego została nazwana na cześć niemieckiego fizyka Waltera Hermanna Schottky'ego., ponieważ tworzy barierę Schottky'ego (złącze metal-półprzewodnik lub MS) zamiast konwencjonalnego złącza półprzewodnikowego. Z tego powodu w niektórych miejscach znajdziesz ją pod nazwą dioda barierowa Schottky'ego lub dioda barierowa powierzchniowa.

Dzięki temu złączu ta dioda ma niższy spadek napięcia przewodzenia niż dioda PN, i może być używany w aplikacjach wykorzystujących częstotliwości radiowe (RF) i szybkie przełączanie. Kolejną różnicą w stosunku do krzemowej diody złącza PN jest to, że ma typowe napięcie przewodzenia od 0.6 do 0.75 V, podczas gdy dioda Schottky'ego wynosi od 0.15 do 0.45 V. To mniejsze zapotrzebowanie na napięcie sprawia, że ​​przełączają się szybciej.

Spadek może się różnić w zależności od diody Schottky'ego, ponieważ zależy to od użytego metalu. Aby dowiedzieć się, co to jest, zapoznaj się z arkuszem danych producenta produktu.

Wracając do tematu związek MS, metal to zwykle wolfram, chrom, platyna, molibden, niektóre krzemki (bardzo powszechne, ponieważ są tanie, obfite i mają dobrą przewodność) lub też złoto, natomiast półprzewodnikiem jest zwykle domieszkowany krzem typu N, choć są też inne związki półprzewodników. Strona metaliczna to anoda, a strona półprzewodnikowa odpowiada katodzie.

Dioda Schottky'ego brak warstwy zubożeniai jest klasyfikowany jako jednobiegunowe urządzenie półprzewodnikowe, a nie bipolarne jak PN. Ponadto prąd będzie wynikiem dryfowania większości nośników (elektronów) przez diodę, a ponieważ nie ma strefy P, nie ma nośników mniejszościowych (dziur), a przy spolaryzowaniu wstecznym przewodzenia diody ustaną niemal natychmiast, dławienie przepływu prądu.

Działanie diody Schottky'ego

Jeśli chodzi Działanie diody Schottky'ego, może działać na kilka sposobów w zależności od polaryzacji:

  • niespolaryzowane: Bez polaryzacji złącze MS (będące półprzewodnikiem typu N), elektrony z pasma przewodnictwa lub elektrony swobodne przemieszczają się z półprzewodnika do metalu, aby ustalić stan równowagi. Jak wiecie, kiedy neutralny atom zyskuje elektron, staje się jonem ujemnym, a gdy go traci, staje się jonem dodatnim. Spowoduje to, że atomy metali staną się jonami ujemnymi, a te po stronie półprzewodnika — dodatnimi, działając jako regiony zubożone. Ponieważ metal ma wiele swobodnych elektronów, szerokość, na jaką przemieszczają się elektrony, jest nieistotna w porównaniu z szerokością w strefie typu N. Powoduje to, że wbudowany potencjał (napięcie) znajduje się głównie w strefie N. napięcie byłoby barierą napotykaną przez elektrony w paśmie przewodnictwa półprzewodnika podczas próby przejścia na stronę metalu (tylko niewielka liczba elektronów przepływa od S do M). Aby pokonać tę barierę, swobodne elektrony potrzebują energii większej niż napięcie wbudowane lub nie będzie prądu.
  • Polaryzacja bezpośrednia: Gdy dodatni zacisk źródła zasilania jest podłączony do metalowego zacisku (anody), a ujemny zacisk do półprzewodnika typu N (katody), dioda Schottky'ego jest spolaryzowana w kierunku przewodzenia. To generuje dużą liczbę wolnych elektronów w M i S, ale nie mogą się one przekroczyć, chyba że przyłożone napięcie przekroczy 0.2 V, aby pokonać tę barierę (napięcie całkowane). To znaczy prąd płynie.
  • Odwrotna polaryzacja: W tym przypadku ujemny zacisk zasilacza zostanie podłączony do metalowej strony (anody), a dodatni do półprzewodnika typu N (katoda). W takim przypadku szerokość obszaru zubożenia wzrasta, a przepływ prądu zostaje odcięty. Jednak nie cały prąd jest odcinany, ponieważ przepływ prądu upływowego jest niewielki z powodu wzbudzonych termicznie elektronów w metalu. Jeśli napięcie polaryzacji wstecznej zostanie zwiększone, prąd elektryczny będzie stopniowo wzrastał z powodu osłabienia bariery. A jeśli osiągnie określoną wartość, następuje nagły wzrost prądu elektrycznego, przerywając obszar zubożenia i trwale uszkadzając diodę Schottky'ego.

Zalety i wady diody Schottky'ego

Jak zwykle w przypadku każdego urządzenia lub systemu, zawsze masz jego zalety i wady. W przypadku diody Schottky'ego są to:

Zalety diody Schottky'ego

  • Niska pojemność złącza: W diodzie PN obszar zubożenia jest tworzony przez zmagazynowane ładunki i występuje pojemność. W diodzie Schottky'ego opłaty te są znikome.
  • Szybki czas powrotu do tyłu: to czas, w którym dioda przechodzi ze stanu ON (przewodzący) do OFF (nieprzewodzący), to znaczy prędkość przełączania. Wiąże się to z powyższym, ponieważ aby mógł przejść z jednego stanu do drugiego, ładunki zgromadzone w obszarze wyczerpania muszą zostać rozładowane lub wyeliminowane, ponieważ są one niskie w Schottky'ego, szybciej przejdzie z jednej fazy do drugiej .
  • wysoka gęstość prądu: inną konsekwencją powyższego jest to, że małe napięcie wystarcza do wytworzenia dużego prądu, ponieważ strefa zubożenia jest prawie nieistotna.
  • Niski spadek napięcia przewodzenia lub niskie napięcie zapłonu: Jest niski w porównaniu do zwykłej diody złącza PN, zwykle wynosi od 0.2 V do 0.3 V, podczas gdy PN zwykle wynosi około 0.6 lub 0.7 V. Oznacza to, że do wygenerowania przepływu prądu potrzebne jest mniejsze napięcie.
  • Wysoka wydajność: w stosunku do powyższego, a to oznacza również mniejsze rozpraszanie ciepła w obwodach dużej mocy.
  • Nadaje się do wysokich częstotliwości: Będąc szybkimi, mogą dobrze pracować w aplikacjach RF.
  • Mniej hałasu: Dioda Schottky'ego wytwarza mniej niepożądanych szumów niż tradycyjne diody.

Wady diody Schottky'ego

W porównaniu z innymi diodami bipolarnymi dioda Schottky'ego ma tylko jedną zauważalną wadę:

  • Wysoki wsteczny prąd nasycenia: wytwarza odwrócony prąd nasycenia większy niż PN.

Różnice z diodą złącza PN

Porównawcza krzywa diody Schottky'ego

Aby uzyskać więcej informacji o tym, co dioda Schottky'ego może wnieść do twojego projektu, możesz zobaczyć poprzedni wykres z krzywymi diod krzemowych PN i GaAs oraz typu Schottky'ego dla tych samych półprzewodników. Różnice najbardziej godne uwagi są:

Dioda Schottky'ego Dioda złącza PN
Złącze metal-półprzewodnik typu N Złącze półprzewodnikowe PN.
Niski spadek napięcia przewodzenia. Wysoki spadek napięcia przewodzenia.
Niskie straty i czas odzyskiwania wstecznego. Wysoka strata regeneracyjna i czas rekonwalescencji.
Jest jednobiegunowy. Jest dwubiegunowy.
Prąd jest wytwarzany wyłącznie przez ruch elektronów. Prąd wytwarzany jest przez ruch dziur i elektronów.
Prędkość przełączania. Przełączanie powoli.

Możliwe zastosowania diody Schottky'ego

Diody Schottky'ego są bardzo powszechne w wielu produktach elektronicznych. Ich wyjątkowe właściwości i przewaga nad innymi diodami oznaczają, że mają aplikacje tak różnorodne, jak:

  • Do obwodów RF.
  • jako prostowniki mocy.
  • Do bardzo różnorodnych zasilaczy.
  • W systemach z panelami słonecznymi w celu zabezpieczenia ich przed odwrotnym ładowaniem akumulatorów, do których są zwykle podłączone.
  • I wiele więcej ...

I do tego mogą być prezentowane zarówno niezależnie, jak wbudowane w układy scalone.

gdzie kupić te diody

Jeśli potrzebujesz diod Schottky'ego do swoich projektów lub chcesz zacząć z nimi eksperymentować i lepiej je zrozumieć, możesz je znaleźć w różnych specjalistycznych sklepach z elektroniką, a także na Amazon. Tutaj masz kilka zaleceń:


Treść artykułu jest zgodna z naszymi zasadami etyka redakcyjna. Aby zgłosić błąd, kliknij tutaj.

Bądź pierwszym który skomentuje

Zostaw swój komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.

*

*

  1. Odpowiedzialny za dane: Miguel Ángel Gatón
  2. Cel danych: kontrola spamu, zarządzanie komentarzami.
  3. Legitymacja: Twoja zgoda
  4. Przekazywanie danych: Dane nie będą przekazywane stronom trzecim, z wyjątkiem obowiązku prawnego.
  5. Przechowywanie danych: baza danych hostowana przez Occentus Networks (UE)
  6. Prawa: w dowolnym momencie możesz ograniczyć, odzyskać i usunąć swoje dane.

angielski testPrzetestuj katalońskihiszpański quiz