De Schottky-diode of Schottky-barrière-gelijkrichter is genoemd naar de Duitse natuurkundige 'Walter H. Schottky', is een halfgeleiderdiode ontworpen met een metaal door de halfgeleiderovergang. Het heeft een lage voorwaartse spanningsval en een zeer snelle schakelhandeling. In de begindagen van draadloos werden kattenbakkersdetectoren gebruikt en in vroege stroomtoepassingen werden metalen gelijkrichters gebruikt waarmee primitieve Schottky-diodes kunnen worden gemeten. Ondanks het feit dat deze diodes in het huidige vooruitzicht van hightech elektronica verschillende toepassingen hebben. Eigenlijk is het een van de oudste halfgeleiderapparaten in werkelijkheid. Als metaal-halfgeleiderapparaat kunnen de toepassingen worden teruggevoerd tot vóór 1900, toen kristaldetectoren, kattenbakkersdetectoren en dergelijke allemaal in feite Schottky-barrièrediodes waren.
Schottky barrière gelijkrichter?
De Schottky-barrière gelijkrichterdiode is een elektronische component die over het algemeen wordt gebruikt in RF-toepassingen zoals een mixer of detectordiode. Deze diode wordt ook gebruikt in stroomtoepassingen zoals een gelijkrichter vanwege zijn kenmerken zoals de lage voorwaartse spanningsval die belangrijk is voor lagere niveaus van vermogensverlies in tegenstelling tot normaal PN-junctiediodes.
Schottky-barrière-gelijkrichter
Het symbool van de Schottky-diode is vergelijkbaar met het basisdiodecircuitsymbool. Dit diodesymbool onderscheidt zich van andere soorten diode door het toevoegen van de twee extra poten op de balk op het symbool.
Schottky-barrière-gelijkrichtersymbool
Constructie van Schottky-barrièrediode
In deze diode wordt een verbinding gemaakt tussen metaal en halfgeleider om een Schottky-barrière te vormen, d.w.z. de metalen zijde werkt als een anode en een n-type halfgeleider werkt als een kathode. De keuze van de combinatie van metaal en halfgeleider bepaalt de doorlaatspanning van de diode. Zowel p-type als n-type halfgeleider kunnen Schottky-barrières verhogen, maar p-type halfgeleider heeft een laag voorwaartse spanningscontrast met de n-type halfgeleider.
Constructie van Schottky-barrièrediode
Zoals we weten, is een voorwaartse spanning omgekeerd evenredig met de uitstroomstroom, dat wil zeggen dat als deze spanning laag is, de omgekeerde uitstroomstroom hoog is, wat niet de voorkeur heeft. Daarom gebruiken we n-type halfgeleidermateriaal in deze diode. Typische metalen die worden gebruikt bij de montage van de Schottky-barrièrediode zijn platina, wolfraam of chroom, molybdeen, palladiumsilicide, platinasilicide, goud enz.
Werking van Schottky Barrier Diode
Zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding, wanneer de spanning op de diode wordt toegepast op een manier dat het metaal + Ve is ten opzichte van de halfgeleider Het is een unipolair apparaat omdat het elektronen heeft als meerderheidsladingsdragers aan beide zijden van de kruising. Wanneer deze twee met elkaar in contact worden gebracht, beginnen elektronen in beide richtingen over de metaal-halfgeleiderinterface te stromen.
Werking van Schottky Barrier Diode
Daarom zijn er geen vormen van uitputtingsgebieden nabij de overgang, dat wil zeggen, er is geen grote stroom van het metaal naar de halfgeleider in tegengestelde richting. Vanwege de tijd van elektron-gat-recombinatie is de vertraging daar in de junctiediodes niet aanwezig. N-type halfgeleiders hebben een superieure potentiële energie in tegenstelling tot elektronen van metalen. De spanning die over de diode wordt verhoogd, is tegen het ingebouwde potentiaal in en maakt de stroom eenvoudig.
Voor-en nadelen
Schottky-diodes worden in veel toepassingen gebruikt waar andere soorten diodes niet zo goed werken. Ze bieden een aantal voordelen, waaronder de volgende.
- Lage inschakelspanning
- Snelle hersteltijd
- Lage junctiecapaciteit
- Hoog rendement en hoge stroomdichtheid
- Deze diodes werken op hoge frequenties.
- Deze diodes genereren minder onnodige ruis dan de P-N junctiediode
- Het belangrijkste nadeel van de Schottky-diode is dat deze een grote omgekeerde verzadigingsstroom genereert dan de pn-junctiediode
V-I-kenmerken
- De V-I-kenmerken van de Schottky-diode worden weergegeven in de onderstaande afbeelding. De verticale lijn in de figuur geeft de stroom van stroom in de diode aan en de horizontale lijn geeft de spanning aan die over de diode wordt aangelegd.
- De V-I-karakteristieken van deze diode zijn ongeveer gerelateerd aan de P-N junctiediode. Maar de voorwaartse spanningsval van deze diode is heel weinig in tegenstelling tot de PN-junctiediode.
- De voorwaartse spanningsval van de Schottky-diode varieert van 0,2 tot 0,3 volt, terwijl de voorwaartse spanningsval van de silicium P-N-junctiediode varieert van 0,6 tot 0,7 volt.
- Als de voorwaartse voorspanning hoger is dan 0,2 of 0,3 volt, begint de stroom door de diode te stromen.
- In deze diode vindt de omgekeerde verzadigingsstroom plaats bij een zeer lage spanning in tegenstelling tot de siliciumdiode.
V-I-kenmerken van Schottky-diode versus normale diode
Toepassingen van Schottky Diode
Schottky diodes worden voor veel doeleinden gebruikt waaronder de volgende
- Schottky-diodes worden gebruikt als gelijkrichters in toepassingsschakelingen met hoog vermogen
- Schottky-diodes worden gebruikt in verschillende toepassingen zoals RF, vermogen, detectiesignaal, logische circuits
- Schottky-diodes spelen een essentiële rol in GaAs-circuits
- Schottky-diodes die worden gebruikt in het stand-alone PV-systeem (fotovoltaïsch) om te voorkomen dat batterijen 's nachts via de zonnepanelen ontladen, evenals in het netwerkverbindingssysteem.
- Schottky-diodes worden gebruikt in spanningsklemtoepassingen.
Dit gaat dus allemaal over de werking van Schottky-barrière-gelijkrichters en de toepassingen ervan. We hopen dat u dit concept beter begrijpt. Bovendien, als u twijfels heeft over dit artikel of om elektrische projecten te implementeren, geef dan uw waardevolle suggesties in het commentaargedeelte hieronder. Hier is een vraag voor u, wat is de belangrijkste functie van de Schottky-diode?
