Dioda Schottky'ego - zasada działania, cel

02.03.2020

Dioda Schottky'ego jest urządzeniem półprzewodnikowym (diodą) realizowanym przez kontakt metal-półprzewodnik. Otrzymał swoją nazwę na cześć niemieckiego fizyka Waltera Schottky'ego.

Funkcje diod Schottky'ego

W 1938 roku naukowcy ustalili podstawy teorii tych urządzeń półprzewodnikowych. Zamiast złącza pn w takich diodach jako barierę zastosowano metal-półprzewodnik. Obszar materiału półprzewodnikowego jest zjednoczony przez główne nośniki. W punkcie styku zaczyna się formować obszar ładowania zjonizowanych akceptorów. W rezultacie w strefie przejściowej pojawia się potencjalna bariera, która nazywa się barierą Schottky'ego. Zmiana poziomu prowadzi do zmiany wartości prądu płynącego przez diodę Schottky'ego. Główną cechą takich urządzeń półprzewodnikowych jest niski poziom spadku napięcia po złączu pn, jak również brak poziomu ładowania odzysku ładunku. Dioda Schottky'ego

Diody Schottky'ego działają w zakresie temperatur od minus 65 0 do plus 160 0 stopni Celsjusza, wartość dopuszczalnego napięcia wstecznego wytwarzanego w diodach przemysłowych jest ograniczona do 250 V. Urządzenia te są jednak szeroko stosowane w elektronice przemysłowej w obwodach niskiego napięcia, których napięcie odwrotne jest ograniczone do dziesiątek woltów . Dioda Schottky'ego pozwala uzyskać wymaganą wartość potencjalnej bariery, wybierając pożądany metal. Niski poziom hałasu o wysokiej częstotliwości pozwala na stosowanie takich diod w przełączanie zasilaczy, w urządzeniach cyfrowych, jako detektory promieniowania, modulatory światła, w jednostkach transformatorowych urządzeń analogowych. Są one szeroko stosowane w projektowaniu ogniw słonecznych. Zasada bariery Schottky'ego jest stosowana do projektowania i produkcji szybkich diod mikrofalowych. Dioda Schottky'ego jest strukturalnie wykonywana w szklanych, plastikowych i metalowych obudowach. Ponadto urządzenia te są dostępne w obudowach SMD.

Diody Schottky'ego

Mocne i słabe strony

Ich zaletą, w przeciwieństwie do diod krzemowych, jest raczej niski spadek napięcia (do 0,2-0,4 V). Tak niewielka wartość spadku jest charakterystyczna tylko dla diod Schottky'ego. Bariera Schottky'ego ma również mniejszą wartość pojemności elektrycznej złącza, co pozwala znacznie zwiększyć częstotliwość roboczą urządzenia. Ponadto urządzenia te charakteryzują się niższą wartością zakłóceń. Dioda Schottky'ego ma kilka wad. Najważniejszą kwestią jest wysoka wrażliwość na krótkotrwałe nagłe spadki prądu i napięcia, w wyniku czego zwarcie i dioda pali się. Również diody tego typu charakteryzują się wzrostem wartości prądu wstecznego przy wzrastającej temperaturze kryształu.

potężne diody Schottky'ego Pod względem mocy te półprzewodnikowe urządzenia można podzielić na trzy grupy: niska moc (ich prąd nie przekracza 3-5 amperów), średnia moc (do 10 amperów) i moc (prąd osiąga 60 amperów). Wydajne diody Schottky'ego służą do pracy w urządzeniach służących do rektyfikacji prąd przemienny. Zapewniają przepływ prądu stałego sięgającego kilkudziesięciu amperów. W tym przypadku spadek napięcia na diodzie wynosi tylko 0,5-1 V. Dopuszczalna wartość napięcia wstecznego w diodach Schottky'ego wynosi 200-500 V.