Das Schottky-Diode oder Schottky-Barrier-Gleichrichter ist nach dem deutschen Physiker „Walter H. Schottky“ benannt, einer Halbleiterdiode, die vom Halbleiterübergang mit einem Metall konstruiert wurde. Es hat einen geringen Spannungsabfall in Vorwärtsrichtung und einen sehr schnellen Schaltvorgang. In den Anfängen der drahtlosen Cat-Whisker-Detektoren werden in frühen Leistungsanwendungen Metallgleichrichter verwendet, mit denen primitive Schottky-Dioden gemessen werden können. Trotz der Tatsache, dass diese Dioden in der heutigen Perspektive der High-Tech-Elektronik mehrere Anwendungen haben. Tatsächlich ist es eines der ältesten Halbleiterbauelemente in der Realität. Als Metall-Halbleiter-Bauelement können seine Anwendungen bis vor 1900 zurückverfolgt werden, als Kristalldetektoren, Katzen-Whisker-Detektoren und dergleichen effektiv Schottky-Barrieredioden waren.
Schottky Barrier Gleichrichter?
Die Schottky-Barriere Gleichrichterdiode ist eine elektronische Komponente Dies wird im Allgemeinen in HF-Anwendungen wie einem Mischer oder einer Detektordiode verwendet. Diese Diode wird auch in Leistungsanwendungen wie Gleichrichtern verwendet, da sie Merkmale wie den geringen Durchlassspannungsabfall aufweist, der für geringere Leistungsverluste im Gegensatz zu normal wichtig ist PN-Sperrschichtdioden.
Schottky Barrier Gleichrichter
Das Symbol der Schottky-Diode ähnelt dem Symbol der Basisdiodenschaltung. Dieses Diodensymbol unterscheidet sich von andere Arten der Diode durch Hinzufügen der beiden zusätzlichen Beine auf der Leiste des Symbols.
Schottky Barrier Gleichrichtersymbol
Aufbau einer Schottky-Barrierediode
In dieser Diode wirkt die Verbindung zwischen Metall und Halbleiter zur Bildung einer Schottky-Barriere, d. H. Der Metallseite, als Anode, und der Halbleiter vom n-Typ wirkt als Kathode. Die Auswahl der Kombination aus Metall und Halbleiter bestimmt die Durchlassspannung der Diode. Sowohl p-Typ- als auch n-Typ-Halbleiter können Schottky-Barrieren erhöhen, aber p-Typ-Halbleiter haben einen geringen Durchlassspannungskontrast zum n-Typ-Halbleiter.
Aufbau einer Schottky-Barrierediode
Wie wir wissen, ist eine Durchlassspannung umgekehrt proportional zum Abflussstrom, dh wenn diese Spannung niedrig ist, ist der Rückwärtsabflussstrom hoch, was nicht vorzuziehen ist. Deshalb verwenden wir den n-Typ Halbleitermaterial in dieser Diode. Typische Metalle, die beim Aufbau der Schottky-Barrierediode verwendet werden, sind Platin, Wolfram oder Chrom, Molybdän, Palladiumsilizid, Platinsilizid, Gold usw.
Arbeitsweise der Schottky Barrier Diode
Wie in der folgenden Abbildung gezeigt, wird die Spannung an die Diode so angelegt, dass das Metall in Bezug auf + Ve ist der Halbleiter . Es ist ein unipolares Gerät, da es Elektronen als Mehrheitsladungsträger auf beiden Seiten des Übergangs aufweist. Wenn diese beiden in Kontakt gebracht werden, beginnen Elektronen in beide Richtungen über die Metall-Halbleiter-Grenzfläche zu fließen.
Arbeitsweise der Schottky Barrier Diode
Daher gibt es in der Nähe des Übergangs keine Formen des Verarmungsbereichs, dh es gibt keinen großen Strom vom Metall zum Halbleiter in Sperrrichtung. Aufgrund der Zeit der Elektron-Loch-Rekombination ist die Verzögerung dort in den Sperrschichtdioden nicht vorhanden. Halbleiter vom N-Typ haben im Gegensatz zu Elektronen von Metallen eine überlegene potentielle Energie. Die an der Diode erhöhte Spannung steht dem eingebauten Potential gegenüber und vereinfacht den Stromfluss.
Vorteile und Nachteile
Schottky-Dioden werden in vielen Anwendungen verwendet, in denen andere Arten der Diode nicht so gut funktionieren. Sie bieten eine Reihe von Vorteilen, darunter die folgenden.
- Niedrige Einschaltspannung
- Schnelle Erholungszeit
- Niedrige Sperrschichtkapazität
- Hoher Wirkungsgrad und hohe Stromdichte
- Diese Dioden arbeiten mit hohen Frequenzen.
- Diese Dioden erzeugen weniger unnötiges Rauschen als die PN-Sperrschichtdiode
- Der Hauptnachteil der Schottky-Diode besteht darin, dass sie einen großen Sperrstrom erzeugt als die pn-Sperrschichtdiode
V-I Eigenschaften
- Die V-I-Eigenschaften der Schottky-Diode sind in der folgenden Abbildung dargestellt. Die vertikale Linie in der Figur kennzeichnet den Stromfluss in der Diode und die horizontale Linie kennzeichnet die an die Diode angelegte Spannung.
- Die V-I-Eigenschaften dieser Diode hängen ungefähr mit der PN-Sperrschichtdiode zusammen. Der Durchlassspannungsabfall dieser Diode ist jedoch im Gegensatz zur PN-Sperrschichtdiode sehr gering.
- Der Durchlassspannungsabfall der Schottky-Diode liegt im Bereich von 0,2 bis 0,3 Volt, während der Durchlassspannungsabfall der Silizium-PN-Sperrschichtdiode im Bereich von 0,6 bis 0,7 Volt liegt.
- Wenn die Durchlassvorspannung 0,2 oder 0,3 Volt überlegen ist, beginnt der Stromfluss durch die Diode zu fließen.
- Bei dieser Diode erfolgt der Sperrstrom bei einer sehr niedrigen Spannung im Gegensatz zur Siliziumdiode.
V-I-Eigenschaften der Schottky-Diode gegenüber der Normal-Diode
Anwendungen der Schottky-Diode
Schottky Dioden werden für viele Zwecke verwendet die Folgendes umfassen
- Schottky-Dioden werden als Gleichrichter in Hochleistungsanwendungsschaltungen verwendet
- Schottky-Dioden werden in verschiedenen Anwendungen wie HF, Leistung, Erfassungssignal und Logikschaltungen verwendet
- Schottky-Dioden spielen in GaAs-Schaltungen eine wesentliche Rolle
- Schottky-Dioden, die in der eigenständigen PV-Anlage (Photovoltaik) verwendet werden, um zu verhindern, dass Batterien nachts durch die Solarmodule entladen werden, sowie im Netzwerkverbindungssystem.
- Schottky-Dioden werden in Spannungsklemmanwendungen eingesetzt.
Hier geht es also um die Funktionsweise von Schottky-Barrier-Gleichrichtern und ihre Anwendungen. Wir hoffen, dass Sie dieses Konzept besser verstehen. Wenn Sie Zweifel an diesem Artikel haben oder elektrische Projekte durchführen möchten, geben Sie im Kommentarbereich unten Ihre wertvollen Vorschläge. Hier ist eine Frage für Sie, was ist die Hauptfunktion der Schottky-Diode?
