El ไดโอด schottky เป็นอีกหนึ่งของ ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ที่น่าสนใจที่สุดสำหรับโครงการอิเล็กทรอนิกส์ ไดโอดชนิดพิเศษที่มีลักษณะเฉพาะบางอย่างที่ทำให้มีเอกลักษณ์เฉพาะและใช้งานได้จริงสำหรับบางแอพพลิเคชั่น ด้วยความเร็วในการสวิตชิ่งที่สูง จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในวงจรรวมตรรกะ TTL
ในคู่มือนี้คุณจะ รู้ว่ามันคืออะไร ไดโอด Schottky ผู้คิดค้นมัน คุณสมบัติ การใช้งาน หาซื้อได้ที่ไหน ฯลฯ
ไดโอดคืออะไร?
Un เซมิคอนดักเตอร์ไดโอด เป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่มีขั้ว 2 ขั้วที่ช่วยให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ แต่ในทิศทางเดียวเท่านั้น ขวางทางผ่านไปยังอีกทางหนึ่ง คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้มีประโยชน์มากสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย เช่น แหล่งจ่ายไฟ นอกจากนี้ยังสามารถใช้สำหรับการควบคุม
ที่นั่น ไดโอดประเภทต่างๆเช่น:
- ไดโอดหิมะถล่มหรือ TVSซึ่งดำเนินการในทิศทางตรงกันข้ามเมื่อแรงดันย้อนกลับเกินแรงดันพังทลาย
- ไดโอด LED, สามารถเปล่งแสงสีต่างๆ ได้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อผู้ให้บริการชาร์จผ่านทางแยกและปล่อยโฟตอน
- ไดโอดเอฟเฟกต์อุโมงค์หรือ Esaki, ที่ช่วยให้ขยายสัญญาณและทำงานด้วยความเร็วสูงมาก สามารถใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำมาก สนามแม่เหล็กสูง และการแผ่รังสีสูงเนื่องจากความเข้มข้นของประจุสูง
- กันน์ไดโอดคล้ายกับอุโมงค์และสร้างความต้านทานเชิงลบ
- เลเซอร์ไดโอด, คล้ายกับ LED แต่สามารถปล่อยลำแสงเลเซอร์ได้
- ไดโอดความร้อนสามารถใช้เป็นเซ็นเซอร์อุณหภูมิได้เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าแตกต่างกันไป
- โฟโตไดโอดติดกับตัวพาประจุแบบออปติคัล กล่าวคือ ไวต่อแสง นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นเซ็นเซอร์วัดแสงได้อีกด้วย
- PIN ไดโอดก็เหมือนทางแยกทั่วไปแต่มีส่วนตรงกลางไม่มีสารเจือปน นั่นคือชั้นที่แท้จริงระหว่าง P และ N พวกมันถูกใช้เป็นสวิตช์ความถี่สูง ตัวลดทอน หรือเครื่องตรวจจับรังสีไอออไนซ์
- Schottky ไดโอด, ไดโอดนี้เป็นตัวที่เราสนใจสำหรับบทความนี้, มันคือไดโอดที่มีโลหะสัมผัสซึ่งมีแรงดันพังทลายต่ำกว่า PN มาก
- สเตบิสเตอร์ หรือ Forward Reference Diode ซึ่งมีความเสถียรสูงในแรงดันไปข้างหน้า
- วาริแคป, ไดโอดตัวเก็บประจุแบบแปรผัน
ไดโอด Schottky คืออะไร?
El Schottky diode ได้รับการตั้งชื่อตามนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Walter Hermann Schottkyเนื่องจากมันสร้างสิ่งกีดขวางชอตต์กี (จุดต่อสารกึ่งตัวนำโลหะหรือจุดต่อ MS) แทนที่จะใช้จุดต่อเซมิคอนดักเตอร์ทั่วไป ด้วยเหตุผลดังกล่าว ในบางสถานที่ คุณจะพบมันภายใต้ชื่อไดโอดกั้น Schottky หรือไดโอดกั้นพื้นผิว
ขอบคุณสหภาพนั้น ไดโอดนี้มี a แรงดันตกคร่อมไปข้างหน้าต่ำกว่าไดโอด PNและสามารถใช้ในคลื่นความถี่วิทยุ (RF) และแอปพลิเคชันการสลับความเร็วสูง นอกจากนี้ ความแตกต่างอีกประการหนึ่งกับไดโอดทางแยกซิลิกอน PN ก็คือมีแรงดันไปข้างหน้าโดยทั่วไปที่ 0.6 ถึง 0.75V ในขณะที่ Schottky หนึ่งคือ 0.15 ถึง 0.45V ความต้องการแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่านั้นคือสิ่งที่ทำให้พวกเขาเปลี่ยนเร็วขึ้น
กลับไปที่หัวข้อของ สหภาพ MS, โลหะมักจะเป็นทังสเตน, โครเมียม, แพลตตินั่ม, โมลิบดีนัม, ซิลิไซด์บางชนิด (ธรรมดามากเพราะมีราคาถูก, อุดมสมบูรณ์และมีค่าการนำไฟฟ้าที่ดี) หรือเป็นทองคำในขณะที่เซมิคอนดักเตอร์มักจะเป็นซิลิกอนเจือชนิด N แม้ว่าจะมีอื่น ๆ สารกึ่งตัวนำสารกึ่งตัวนำ ด้านโลหะเป็นขั้วบวก ในขณะที่ด้านสารกึ่งตัวนำตรงกับขั้วลบ
ไดโอด Schottky ไม่มีชั้นพร่องและจัดเป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำแบบขั้วเดียว แทนที่จะเป็นแบบไบโพลาร์อย่าง PNs นอกจากนี้ กระแสจะเป็นผลมาจากพาหะส่วนใหญ่ (อิเล็กตรอน) ที่เคลื่อนผ่านไดโอด และเนื่องจากไม่มีโซน P จึงไม่มีพาหะส่วนน้อย (รู) และเมื่อมีอคติย้อนกลับ ตัวนำของไดโอดจะหยุดเกือบจะในทันที การควบคุมการไหลของกระแส
การทำงานของไดโอด Schottky
ว่า การทำงานของไดโอด Schottkyสามารถกระทำได้หลายวิธีขึ้นอยู่กับโพลาไรซ์:
- ไม่โพลาไรซ์: ปราศจากอคติ ชุมทาง MS (เป็นเซมิคอนดักเตอร์ชนิด N) อิเล็กตรอนวงนำหรืออิเล็กตรอนอิสระจะย้ายจากเซมิคอนดักเตอร์ไปยังโลหะเพื่อสร้างสภาวะสมดุล ดังที่คุณทราบ เมื่ออะตอมที่เป็นกลางได้รับอิเล็กตรอน มันจะกลายเป็นไอออนลบ และเมื่อมันสูญเสียไป มันจะกลายเป็นไอออนบวก นั่นจะทำให้อะตอมของโลหะกลายเป็นไอออนลบและอะตอมที่อยู่ด้านเซมิคอนดักเตอร์ไปเป็นบวกซึ่งทำหน้าที่เป็นบริเวณพร่อง เนื่องจากโลหะมีอิเลคตรอนอิสระจำนวนมาก ความกว้างของอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ผ่านจึงน้อยมากเมื่อเทียบกับความกว้างภายในโซน N-type ส่งผลให้ศักย์ไฟฟ้าในตัว (แรงดันไฟฟ้า) อยู่ในโซน N เป็นหลัก แรงดันไฟฟ้าจะเป็นอุปสรรคที่อิเล็กตรอนพบในแถบการนำของเซมิคอนดักเตอร์เมื่อพยายามผ่านไปยังด้านโลหะ (มีอิเล็กตรอนจำนวนน้อยเท่านั้นที่ไหลจาก S ถึง M) เพื่อที่จะเอาชนะอุปสรรคนี้ อิเล็กตรอนอิสระต้องการพลังงานที่มากกว่าแรงดันไฟในตัว มิฉะนั้นจะไม่มีกระแสไฟฟ้า
- โพลาไรซ์โดยตรง: เมื่อขั้วบวกของแหล่งพลังงานเชื่อมต่อกับขั้วโลหะ (แอโนด) และขั้วลบกับเซมิคอนดักเตอร์ชนิด N (แคโทด) ไดโอดชอตต์กี้จะมีอคติไปข้างหน้า ที่สร้างอิเล็กตรอนอิสระจำนวนมากใน M และ S แต่ไม่สามารถข้ามได้เว้นแต่แรงดันไฟฟ้าที่ใช้จะเกิน 0.2v เพื่อเอาชนะสิ่งกีดขวางนั้น (แรงดันไฟฟ้าแบบรวม) นั่นคือกระแสน้ำไหล
- โพลาไรซ์แบบย้อนกลับ: ในกรณีนี้ ขั้วลบของแหล่งจ่ายไฟจะเชื่อมต่อกับด้านโลหะ (แอโนด) และขั้วบวกกับเซมิคอนดักเตอร์ชนิด N (แคโทด) ในกรณีนั้น ความกว้างของขอบเขตการพร่องจะเพิ่มขึ้นและกระแสไฟจะถูกตัดออก ไม่ใช่ทุกกระแสที่ถูกตัดออก เนื่องจากมีกระแสรั่วไหลเล็กน้อยเนื่องจากอิเล็กตรอนที่ถูกกระตุ้นด้วยความร้อนในโลหะ หากแรงดันไบแอสย้อนกลับเพิ่มขึ้น กระแสไฟฟ้าจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นเนื่องจากการอ่อนตัวของบาเรีย และถ้ามันถึงค่าหนึ่ง กระแสไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหัน ทำลายขอบเขตการพร่อง และทำให้ไดโอด Schottky เสียหายอย่างถาวร
ข้อดีและข้อเสียของไดโอด Schottky
ตามปกติกับอุปกรณ์หรือระบบใด ๆ ที่คุณมีเสมอ ข้อดีและข้อเสียของมัน ในกรณีของไดโอด Schottky พวกเขาคือ:
ข้อดีของไดโอด Schottky
- ความจุทางแยกต่ำ: ในไดโอด PN พื้นที่พร่องจะเกิดขึ้นจากประจุที่เก็บไว้และมีความจุ ในไดโอด Schottky ประจุเหล่านี้มีน้อยมาก
- เวลาการกู้คืนย้อนกลับอย่างรวดเร็ว: คือเวลาที่ไดโอดใช้ในการเปลี่ยนจาก ON (นำไฟฟ้า) เป็น OFF (ไม่นำไฟฟ้า) นั่นคือความเร็วของสวิตชิ่ง สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับข้างต้น เนื่องจากเพื่อให้ผ่านจากสถานะหนึ่งไปยังอีกสถานะหนึ่ง ค่าใช้จ่ายที่จัดเก็บในภูมิภาคการพร่องจะต้องถูกกำจัดหรือกำจัดทิ้ง เนื่องจากมีค่าต่ำใน Schottky มันจะผ่านจากระยะหนึ่งไปอีกระยะหนึ่งเร็วขึ้น .
- ความหนาแน่นกระแสสูง: ผลที่ตามมาอีกประการหนึ่งคือแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กเพียงพอที่จะสร้างกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ได้เนื่องจากเขตพร่องเกือบไม่สำคัญ
- แรงดันตกคร่อมต่ำหรือแรงดันไฟจุดระเบิดต่ำ: มันต่ำเมื่อเทียบกับ PN junction diode ทั่วไป โดยปกติแล้วจะอยู่ที่ 0.2v ถึง 0.3v ในขณะที่ PN มักจะอยู่ที่ประมาณ 0.6 หรือ 0.7v นั่นคือต้องใช้แรงดันไฟฟ้าน้อยลงเพื่อสร้างกระแสไฟ
- ประสิทธิภาพสูง: สัมพันธ์กับข้างต้น และยังหมายถึงการกระจายความร้อนน้อยลงในวงจรกำลังสูง
- เหมาะสำหรับความถี่สูง: ด้วยความรวดเร็ว จึงสามารถทำงานได้ดีในการใช้งาน RF
- เสียงรบกวนน้อยลง: ไดโอด Schottky สร้างสัญญาณรบกวนที่ไม่ต้องการน้อยกว่าไดโอดทั่วไป
ข้อเสียของ Schottky Diode
เมื่อเทียบกับไดโอดไบโพลาร์อื่นๆ ไดโอด Schottky มีข้อเสียเพียงข้อเดียวที่สังเกตได้:
- กระแสความอิ่มตัวย้อนกลับสูง: สร้างกระแสความอิ่มตัวย้อนกลับมากกว่า PN
ความแตกต่างกับ PN junction diode
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งที่ไดโอด Schottky สามารถสนับสนุนโครงการของคุณ คุณสามารถดูกราฟก่อนหน้าด้วยส่วนโค้งของ PN ซิลิคอนและไดโอด GaAs และประเภท Schottky สำหรับเซมิคอนดักเตอร์เดียวกันเหล่านั้น ความแตกต่าง ที่โดดเด่นที่สุดคือ:
Schottky ไดโอด | PN Junction Diode |
หัวต่อโลหะ-เซมิคอนดักเตอร์ ชนิด N | ชุมทาง PN เซมิคอนดักเตอร์ |
แรงดันตกต่ำไปข้างหน้า | แรงดันตกคร่อมสูง |
การสูญเสียการกู้คืนย้อนกลับต่ำและเวลาการกู้คืน | การสูญเสียการกู้คืนแบบย้อนกลับสูงและเวลาการกู้คืนแบบย้อนกลับ |
เป็นแบบขั้วเดียว | เขาเป็นไบโพลาร์ |
กระแสไฟฟ้าเกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนเท่านั้น | กระแสเกิดจากการเคลื่อนที่ของรูและอิเล็กตรอน |
เปลี่ยนความเร็ว | สลับช้า. |
การใช้งานที่เป็นไปได้ของ Schottky diode
ไดโอด Schottky นั้นพบได้ทั่วไปในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์หลายชนิด คุณสมบัติเฉพาะและข้อดีเหนือไดโอดอื่นๆ หมายความว่ามี แอพพลิเคชั่นที่หลากหลายเช่น:
- สำหรับวงจร RF
- เป็นเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า
- สำหรับอุปกรณ์จ่ายไฟที่หลากหลายมาก
- ในระบบที่มีแผงโซลาร์เซลล์เพื่อป้องกันการชาร์จแบตเตอรี่แบบย้อนกลับซึ่งปกติจะเชื่อมต่อ
- และอีกมากมาย ...
และด้วยเหตุนี้จึงสามารถนำเสนอได้ทั้งแบบอิสระ เช่น ฝังอยู่ในไอซี.
หาซื้อไดโอดได้ที่ไหนครับ
หากคุณต้องการไดโอด Schottky สำหรับโครงการของคุณหรือเริ่มทดลองกับไดโอดเหล่านี้และทำความเข้าใจให้ดีขึ้น คุณสามารถหาซื้อได้ที่ร้านจำหน่ายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เฉพาะทางหลายแห่ง รวมถึงใน Amazon ที่นี่คุณมี คำแนะนำบางอย่าง:
- กระเป๋าเอกสารพร้อม 300 ไดโอดประเภทต่างๆ: วงจรเรียงกระแสและ Schottky
- 20 ไดโอด Schottky 15SQ045
- 20 ไดโอด Schottky 1N5817