Funcionament i aplicacions del díode Schottky

Un díode Schottky és un tipus de component electrònic , que també es coneix com a díode barrera. S'utilitza àmpliament en diferents aplicacions com ara un mesclador, en aplicacions de radiofreqüència i com a rectificador en aplicacions de potència. És un díode de baixa tensió. La caiguda de potència és menor en comparació amb el Diodes d’unió PN . El díode Schottky rep el nom del científic Schottky. De vegades també es coneix com un díode portador calent o un díode d'electrons calents i fins i tot un díode barrera superficial. En aquest article es parla de què és un díode Schottky, la seva construcció, les seves aplicacions, les seves característiques i els seus avantatges.

Què és un díode Schottky?

Un díode Schottky també es coneix com a díode portador en calent díode semiconductor amb una acció de commutació molt ràpida, però una baixa caiguda de tensió cap endavant. Quan un corrent flueix a través del díode hi ha una petita caiguda de tensió a través dels terminals del díode. En un díode normal, la caiguda de tensió oscil·la entre 0,6 i 1,7 volts, mentre que en un díode Schottky la caiguda de voltatge normalment oscil·la entre 0,15 i 0,45 volts. Aquesta caiguda de tensió més baixa proporciona una velocitat de commutació més alta i una millor eficiència del sistema. En el díode Schottky, es forma una unió semiconductor-metall entre un semiconductor i un metall, creant així una barrera de Schottky. El semiconductor de tipus N actua com un càtode i el costat metàl·lic actua com l’ànode del díode.

Diodo de Schottky

Construcció de díodes Schottky

És una unió unilateral. Es forma una unió metall-semiconductor en un extrem i es forma un altre contacte metall-semiconductor a l’altre extrem. És un contacte bidireccional òhmic ideal sense potencial existent entre el metall i el semiconductor i no és rectificador. El potencial incorporat a través del díode de barrera Schottky de circuit obert caracteritza el díode Schottky.

Estructura física del díode de Schottky

El díode Schottky és una funció de la baixada de temperatura. Disminueix i augmenta la concentració de dopatge de temperatura en semiconductors de tipus N. A efectes de fabricació, s’utilitzen els metalls del díode de barrera Schottky com el molibdè, el platí, el crom, l’alumini de tungstè, l’or, etc., i el semiconductor utilitzat és de tipus N.

Diodo de barrera de Schottky

Un díode de barrera Schottky també es coneix com Schottky o díode portador en calent. Un díode de barrera de Schottky és un semiconductor metàl·lic. Es forma una unió portant contacte metàl·lic amb un material semiconductor de tipus N moderadament dopat. El díode de barrera de Schottky és un dispositiu unidireccional que condueix fluxos de corrent només en una direcció (flux de corrent convencional del metall al semiconductor)

Diodo de barrera de Schottky

Característiques V-I del díode de barrera de Schottky

A continuació es mostren les característiques V-I d’un díode de barrera de Schottky

• La caiguda de tensió cap endavant del díode de barrera de Schottky és molt baixa en comparació amb un díode de connexió PN normal.
• La caiguda de tensió directa oscil·la entre 0,3 i 0,5 volts.
• La caiguda de tensió cap endavant de la barrera de Schottky està formada per silici.
• La caiguda de tensió directa augmenta al mateix temps augmentant la concentració de dopatge de semiconductors de tipus N.
• Les característiques V-I d’un díode de barrera de Schottky són molt més pronunciades en comparació amb les característiques V-I d’un díode normal d’unió PN a causa de l’alta concentració de portadors de corrent.

Components actuals en el díode de Schottky

La condició actual del díode de barrera de Schottky és a través de portadors majoritaris, que són electrons en un semiconductor de tipus N. La fórmula del díode de barrera de Schottky és

Jo_T= Jo_Difusió+ Jo_Túnels+ Jo_{Emissió termionica}

On Jo _Difusióés el corrent de difusió degut al gradient de concentració i la densitat de corrent de difusió J _n= D _n* q * dn / dx per als electrons, on D _nés la constant de difusió dels electrons, q és càrrega electrònica = 1.6 * 10 ¹⁹coulombs, dn / dx és un gradient de concentració d’electrons.
ITunneling és el corrent de túnel degut a un túnel mecànic quàntic a través de la barrera. La probabilitat de túnel augmenta amb la disminució de la barrera o el potencial incorporat i la disminució de l’amplada de la capa d’esgotament. Aquest corrent és directament proporcional a la probabilitat de túnel.
Jo _{Emissió termionica}és un corrent degut al corrent d’emissió termionica. A causa de l’agitació tèrmica, alguns portadors tenen una energia igual o superior a l’energia de la banda de conducció a la interfície metall-semiconductor i al flux de corrent, que es coneix com a corrent d’emissió termionica.
Atès que el corrent que flueix directament pel díode de barrera de Schottky és a través de portadors de càrrega majoritaris. Per tant, és adequat per a aplicacions de commutació d’alta velocitat perquè la tensió directa és molt baixa i el temps de recuperació inversa és molt curt.

Aplicacions del díode de Schottky

Els díodes Schottky s’utilitzen per a aplicacions de subjecció de tensió i prevenció de la saturació del transistor a causa de l’alta densitat de corrent al díode Schottky. També s’ha produït una baixa caiguda de tensió directa en el díode Schottky, es malgasta amb menys calor, cosa que els converteix en una opció eficient per a aplicacions sensibles i molt eficients. A causa del díode Schottky utilitzat en sistemes fotovoltaics independents per evitar que les bateries es descarreguin per a la panells solars tant a la nit com en sistemes connectats a la xarxa, que contenen diverses cadenes es connecten en connexió paral·lela. Els díodes Schottky també s’utilitzen com a rectificadors a fonts d'alimentació .

Avantatges del díode Schottky

Els díodes Schottky s’utilitzen en moltes aplicacions en comparació amb altres tipus de díodes s que no funcionen bé.

• Tensió d’engegada baixa: La tensió d’encès del díode està entre 0,2 i 0,3 volts. Per a un díode de silici, és contra 0,6 a 0,7 volts d’un díode de silici estàndard.
• Temps de recuperació ràpid: Un temps de recuperació ràpid significa una petita quantitat de càrrega emmagatzemada que es pot utilitzar per a aplicacions de commutació d’alta velocitat.
• Capacitat de connexió baixa: Ocupa una àrea molt reduïda, després del resultat obtingut per contacte del silici en punt de filferro. Atès que els nivells de capacitat són molt petits.

Característiques del díode Schottky

Les característiques del díode Schottky inclouen principalment les següents

• Major eficiència
• Caiguda de tensió directa baixa
• Baixa capacitat
• Paquet de muntatge superficial de perfil baix, ultra petit
• Anell de protecció integrat per protegir l'estrès

Per tant, tot això tracta del funcionament del díode Schottky i del seu principi de funcionament i aplicacions. Esperem que tingueu una millor comprensió d’aquest concepte. A més, per a qualsevol dubte sobre aquest article o projectes elèctrics i electrònics Si us plau, doneu els vostres valuosos suggeriments a la secció de comentaris de sota. Aquí teniu una pregunta, quina és la funció principal d’un díode Schottky?

Crèdits fotogràfics:

• Diodo de Schottky wikimedia
• Construcció de díodes de Schottky i característiques V-I ecetutorials
• Diodo de barrera de Schottky radioelectrònica