The Schottky dioda ili Schottky barijerni ispravljač nazvan je po njemačkom fizičaru 'Walter H. Schottky', poluvodička je dioda konstruirana metalnim poluvodičkim spojem. Ima napon pada prema naprijed i vrlo brzo prebacivanje. U ranim danima bežičnog korištenja koristili su se detektori mačjeg brka, a u ranim aplikacijama napajanja koristili su se metalni ispravljači kojima se mogu mjeriti primitivne Schottky diode. Unatoč činjenici da, u današnjoj perspektivi elektronike visoke tehnologije, ove diode imaju nekoliko primjena. Zapravo je jedan od najstarijih poluvodičkih uređaja u stvarnosti. Kao metal-poluvodički uređaj, njegove se primjene mogu pratiti do prije 1900. godine, gdje su kristalni detektori, detektori mačjeg brka i slično bili zapravo Schottkyjeve barijerne diode.
Schottky ispravljač barijera?
Schottkyjeva barijera ispravljačka dioda je elektronička komponenta koji se obično koristi u RF aplikacijama poput mješalice ili detektorske diode. Ova se dioda također koristi u elektroenergetskim aplikacijama poput ispravljača zbog svojih značajki poput niskog pada napona naprijed važnog za niže razine gubitka snage za razliku od normalnih PN spojne diode.
Schottky ispravljač barijera
Simbol Schottky diode sličan je simbolu osnovnog diodnog kruga. Ovaj simbol diode razlikuje se od druge vrste dioda dodavanjem dviju dodatnih nogu na traci na simbolu.
Schottkyjev barijerni ispravljački simbol
Izgradnja Schottkyjeve barijerne diode
U ovoj diodi stvorena je veza između metala i poluvodiča kako bi se stvorila Schottkyjeva barijera, tj. Metalna strana djeluje kao anoda, a poluvodič n-tipa djeluje kao katoda. Izborom kombinacije metala i poluvodiča odlučuje se napon diode. I poluvodiči p-tipa i n-tipa mogu povećati Schottkyjeve barijere, ali poluvodiči p-tipa imaju nizak kontrast napona naprijed u odnosu na poluprovodnik n-tipa.
Izgradnja Schottkyjeve barijerne diode
Kao što to znamo, prednji napon je obrnuto proporcionalan odvodnoj struji, odnosno ako je taj napon nizak, tada je obrnuta odvodna struja velika, što nije poželjno. Zbog toga koristimo n-tip poluvodički materijal u ovoj diodi. Tipični metali koji se koriste za sastavljanje Schottky-ove zaštitne diode su platina, volfram ili krom, molibden, paladij-silicid, platin-silicid, zlato itd.
Rad Schottky barijerne diode
Kao što je prikazano na donjoj slici, kada se napon na diodu primijeni na takav način da je metal + Ve s obzirom na poluvodiča . To je unipolarni uređaj jer ima elektrone kao većinske nositelje naboja s obje strane spoja. Kad se ovo dvoje dovede u kontakt, elektroni počinju teći u oba smjera preko sučelja metal-poluvodič.
Rad Schottky barijerne diode
Stoga nema oblika područja iscrpljivanja u blizini spoja, odnosno nema velike struje od metala do poluvodiča u obrnutom prednaponu. Zbog vremena rekombinacije elektronske rupe, zastoj u spojnim diodama nije prisutan. Poluvodiči N-tipa imaju superiornu potencijalnu energiju za razliku od elektrona metala. Povećani napon na diodi bit će protiv ugrađenog potencijala i olakšava protok struje.
Prednosti i nedostatci
Schottky diode koriste se u mnogim aplikacijama gdje se neće izvršiti i druge vrste dioda. Oni nude niz prednosti koje uključuju sljedeće.
- Niski napon uključivanja
- Brzo vrijeme oporavka
- Niska kapacitivnost spoja
- Visoka učinkovitost i velika gustoća struje
- Te diode rade na visokim frekvencijama.
- Te diode generiraju manje nepotrebne buke od diode P-N spoja
- Glavni nedostatak Schottky diode je što generira veliku struju obrnutog zasićenja od diode p-n spoja
V-I karakteristike
- V-I karakteristike Schottky diode prikazane su na donjoj slici. Okomita crta na slici označava protok struje u diodi, a vodoravna linija napon primijenjen na diodi.
- V-I karakteristike ove diode približno su povezane sa diodom P-N spoja. No, pad napona ove diode naprijed vrlo je mali u usporedbi s diodom P-N spoja.
- Pad napona naprijed Schottky diode kreće se od 0,2 do 0,3 volta, dok pad napona naprijed silicijske diode P-N spoja varira od 0,6 do 0,7 volta.
- Ako je napon prednapon prednapon veći od 0,2 ili 0,3 volta, tada struja struje počinje teći kroz diodu.
- U ovoj se diodi obrnuta struja zasićenja događa kod vrlo niskog napona za razliku od silicijske diode.
V-I karakteristike Schottkyjeve diode protiv normalne diode
Primjene Schottky diode
Schottky diode se koriste u mnoge svrhe koji uključuju sljedeće
- Schottky diode se koriste kao ispravljači u krugovima primjene velike snage
- Schottky diode koriste se u raznim primjenama poput RF, napajanja, detekcije signala, logičkih krugova
- Schottky diode igraju bitnu ulogu u GaAs krugovima
- Schottky diode koriste se u samostalnom PV (fotonaponskom) sustavu za zaustavljanje pražnjenja baterija kroz solarne panele noću, kao i u mrežnom sustavu za povezivanje.
- Schottky diode koriste se u primjenama stezanja napona.
Dakle, ovo je sve o tome kako Schottky barijerni ispravljači rade i njegove primjene. Nadamo se da ste bolje razumjeli ovaj koncept. Nadalje, za bilo kakve nedoumice u vezi s ovim člankom ili provedbom bilo kakvih električnih projekata dajte svoje vrijedne prijedloge u odjeljku za komentare u nastavku. Evo pitanja za vas, koja je glavna funkcija Schottky diode?
