The Диод на Шотки или бариерен токоизправител на Шотки е кръстен на немския физик 'Валтер Х. Шотки', е полупроводников диод, проектиран с метал от полупроводниковия преход. Той има нисък спад на напрежението и много бърз превключващ акт. В ранните дни на безжична връзка се използват детектори на котешки мустаци, а в ранните приложения на захранването се използват метални токоизправители, които могат да се измерват с примитивни диоди на Шотки. Въпреки факта, че в днешната перспектива за високотехнологична електроника тези диоди имат няколко приложения. Всъщност това е едно от най-старите полупроводникови устройства в действителност. Като метално полупроводниково устройство, неговите приложения могат да бъдат проследени до преди 1900 г., когато кристалните детектори, детекторите на котешки мустаци и други подобни са били ефективно бариерните диоди на Шотки.
Бариерен токоизправител на Шотки?
Бариерата на Шотки токоизправителният диод е електронен компонент което обикновено се използва в RF приложения като миксер или детектор диод. Този диод се използва и в приложения за захранване като токоизправител поради своите характеристики като ниския спад на напрежението напред, важен за по-ниските нива на загуба на мощност, контрастиращи на нормалните PN съединителни диоди.
Бариерен токоизправител на Шотки
Символът на диода на Шотки е подобен на символа на основната диодна верига. Този диоден символ се отличава от други видове диоди чрез добавяне на двата допълнителни крака върху лентата на символа.
Символ на бариерен токоизправител на Шотки
Изграждане на бариерен диод на Шотки
В този диод връзката, създадена между метал и полупроводник, за да образува бариера на Шотки, т.е.металната страна се изпълнява като анод, а полупроводникът от n-тип работи като катод. Изборът на комбинацията от метал и полупроводник решава напрежението напред на диода. Както полупроводникът от тип p, така и от тип n могат да увеличат бариерите на Шотки, но полупроводникът от тип p има контраст с ниско напрежение напред спрямо полупроводника от тип n.
Изграждане на бариерен диод на Шотки
Както знаем, че напрежението напред е обратно пропорционално на изходящия ток, т.е. ако това напрежение е ниско, тогава обратният изходящ ток е висок, което не е за предпочитане. Ето защо използваме n-тип полупроводников материал в този диод. Типични метали, използвани при сглобяването на бариерен диод на Шотки, са платина, волфрам или хром, молибден, паладиев силицид, платинен силицид, злато и др.
Работа на бариерен диод на Шотки
Както е показано на фигурата по-долу, когато напрежението се прилага към диода по такъв начин, че металът е + Ve по отношение на полупроводника . Това е еднополюсно устройство, тъй като има електрони като мажоритарни носители на заряд от двете страни на кръстовището. Когато тези двама бъдат в контакт, електроните започват да текат в двете посоки през интерфейса метал-полупроводник.
Работа на бариерен диод на Шотки
Следователно няма области на изчерпване в близост до кръстовището, т.е. няма голям ток от метала към полупроводника в обратен отклонение. Поради времето на рекомбинация на електронна дупка, закъснението там в свързващите диоди не е налице. Полупроводниците от N-тип имат превъзходна потенциална енергия за разлика от електроните на металите. Напрежението, увеличено на диода, ще бъде срещу вградения потенциал и улеснява потока на тока.
Предимства и недостатъци
Диодите на Шотки се използват в много приложения, където други видове диоди също няма да се изпълнят. Те предлагат редица предимства, които включват следното.
- Ниско напрежение при включване
- Бързо време за възстановяване
- Нисък капацитет на кръстовището
- Висока ефективност и висока плътност на тока
- Тези диоди работят при високи честоти.
- Тези диоди генерират по-малко ненужен шум от диода за свързване P-N
- Основният недостатък на диода на Шотки е, че той генерира голям обратен ток на насищане от диода на p-n прехода
V-I характеристики
- V-I характеристиките на диода на Шотки са показани на фигурата по-долу. Вертикалната линия на фигурата означава потока на тока в диода, а хоризонталната линия означава напрежението, приложено през диода.
- V-I характеристиките на този диод са приблизително свързани с диода за свързване P-N. Но предният спад на напрежението на този диод е много малък в сравнение с диода за свързване P-N.
- Спадът на напрежението напред на диода на Шотки варира от 0,2 до 0,3 волта, докато спадът на напрежението на силициевия P-N свързващ диод варира от 0,6 до 0,7 волта.
- Ако напрежението на пристрастието напред е по-високо от 0,2 или 0,3 волта, тогава потокът от ток започва да тече през диода.
- В този диод обратният ток на насищане се случва при много ниско напрежение, за разлика от силициевия диод.
V-I характеристики на диода на Шотки срещу нормалния диод
Приложения на диода на Шотки
Шотки диодите се използват за много цели които включват следното
- Диодите на Шотки се използват като токоизправители в схеми за приложение с висока мощност
- Диодите на Шотки се използват в различни приложения като RF, мощност, детектиране на сигнал, логически вериги
- Диодите на Шотки играят съществена роля във веригите GaAs
- Диоди на Шотки, използвани в самостоятелната PV (фотоволтаична) система, за да спрат батериите да се разреждат през слънчевите панели през нощта, както и в системата за мрежова връзка.
- Диодите на Шотки се използват в приложения за затягане на напрежението.
По този начин всичко е свързано с работата на бариерните токоизправители на Шотки и нейните приложения. Надяваме се, че сте разбрали по-добре тази концепция. Освен това, за всякакви съмнения относно тази статия или за изпълнение на електрически проекти, моля, дайте ценните си предложения в раздела за коментари по-долу. Ето въпрос към вас, каква е основната функция на диода на Шотки?
