В Диод Шоттки или выпрямитель с барьером Шоттки назван в честь немецкого физика «Вальтера Х. Шоттки». Это полупроводниковый диод, в конструкции которого используется металл на переходе полупроводников. Он имеет низкое прямое падение напряжения и очень быстрое переключение. На заре беспроводной связи использовались детекторы кошачьих усов, а в первых источниках питания использовались металлические выпрямители, которые можно было измерять на примитивных диодах Шоттки. Несмотря на то, что в сегодняшней перспективе высокотехнологичной электроники эти диоды имеют несколько применений. Фактически, это один из старейших реально существующих полупроводниковых приборов. Как устройство металл-полупроводник, его применение можно проследить до 1900 года, когда детекторы кристаллов, детекторы кошачьих усов и тому подобное были по сути диодами с барьером Шоттки.
Выпрямитель с барьером Шоттки?
Барьер Шоттки выпрямительный диод - электронный компонент который обычно используется в радиочастотных приложениях, таких как смеситель или детекторный диод. Этот диод также используется в силовых приложениях, таких как выпрямитель, из-за его особенностей, таких как низкое прямое падение напряжения, важное для более низких уровней потерь мощности по сравнению с нормальными. Диоды с PN переходом.
Выпрямитель с барьером Шоттки
Условное обозначение диода Шоттки аналогично условному обозначению основной схемы диода. Этот символ диода отличается от другие виды диодов добавлением двух дополнительных ножек к полосе символа.
Символ выпрямителя с барьером Шоттки
Конструкция барьерного диода Шоттки
В этом диоде соединение, созданное между металлом и полупроводником, образует барьер Шоттки, то есть металлическая сторона работает как анод, а полупроводник n-типа работает как катод. Выбор комбинации металла и полупроводника определяет прямое напряжение диода. Полупроводники p-типа и n-типа могут увеличивать барьеры Шоттки, но полупроводник p-типа имеет низкий контраст прямого напряжения по сравнению с полупроводником n-типа.
Конструкция барьерного диода Шоттки
Как мы знаем, прямое напряжение обратно пропорционально выходному току, то есть, если это напряжение низкое, то обратный ток утечки высок, что нежелательно. Вот почему мы используем n-тип полупроводниковый материал в этом диоде. Типичные металлы, используемые в сборке диода с барьером Шоттки, - это платина, вольфрам или хром, молибден, силицид палладия, силицид платины, золото и т. Д.
Работа барьерного диода Шоттки
Как показано на рисунке ниже, когда напряжение подается на диод таким образом, что металл имеет + Ve по отношению к полупроводник . Это униполярное устройство, поскольку в нем электроны в качестве основных носителей заряда по обе стороны от перехода. Когда эти два соприкасаются, электроны начинают течь в обоих направлениях через границу раздела металл-полупроводник.
Работа барьерного диода Шоттки
Следовательно, нет формы обедненной области около перехода, то есть нет большого тока от металла к полупроводнику при обратном смещении. Из-за времени электронно-дырочной рекомбинации задержка в переходных диодах отсутствует. Полупроводники N-типа обладают превосходящей потенциальной энергией по сравнению с электронами металлов. Повышенное напряжение на диоде будет против встроенного потенциала и упрощает протекание тока.
Преимущества и недостатки
Диоды Шоттки используются во многих приложениях, где другие типы диодов также не работают. Они предлагают ряд преимуществ, в том числе следующие.
- Низкое напряжение включения
- Быстрое время восстановления
- Низкая емкость перехода
- Высокая эффективность и высокая плотность тока
- Эти диоды работают на высоких частотах.
- Эти диоды генерируют меньше ненужных шумов, чем диоды с P-N переходом.
- Основным недостатком диода Шоттки является то, что он генерирует больший обратный ток насыщения, чем диод с p-n переходом.
V-I характеристики
- ВАХ диода Шоттки показаны на рисунке ниже. Вертикальная линия на рисунке означает протекание тока в диоде, а горизонтальная линия означает напряжение, приложенное к диоду.
- Вольт-амперные характеристики этого диода приблизительно соответствуют диоду с фазовым переходом. Но прямое падение напряжения на этом диоде очень мало по сравнению с диодом с P-N переходом.
- Прямое падение напряжения диода Шоттки составляет от 0,2 до 0,3 вольт, тогда как прямое падение напряжения кремниевого диода с P-N переходом составляет от 0,6 до 0,7 вольт.
- Если напряжение прямого смещения превышает 0,2 или 0,3 вольта, то через диод начинает течь ток.
- В этом диоде обратный ток насыщения происходит при очень низком напряжении по сравнению с кремниевым диодом.
Характеристики V-I диода Шоттки по сравнению с обычным диодом
Применение диода Шоттки
Шоттки диоды используются во многих целях которые включают следующие
- Диоды Шоттки используются в качестве выпрямителей в схемах приложений большой мощности.
- Диоды Шоттки используются в различных приложениях, таких как ВЧ, питание, сигнал обнаружения, логические схемы.
- Диоды Шоттки играют важную роль в схемах из GaAs.
- Диоды Шоттки, используемые в автономной фотоэлектрической системе, чтобы предотвратить разряд батарей через солнечные панели в ночное время, а также в системе сетевого подключения.
- Диоды Шоттки используются в устройствах ограничения напряжения.
Таким образом, это все о работе выпрямителей с барьером Шоттки и их применении. Мы надеемся, что вы лучше понимаете эту концепцию. Кроме того, при любых сомнениях относительно этой статьи или реализации каких-либо электрических проектов, пожалуйста, дайте свои ценные предложения в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, какова основная функция диода Шоттки?
