WikiZero - Діод Шотткі

Наши партнеры ArtmMisto

open wikipedia design.

Діод Шотткі - напівпровідниковий діод з малим падінням напруги при прямому включенні. Названий на честь німецького фізика Вальтера Шотткі . У спеціальній літературі часто використовується більш повна назва - Діод з бар'єром Шотткі.

У діодах Шотткі в якості бар'єру Шотткі використовується перехід метал-напівпровідник, на відміну від звичайних діодів, де використовується pn-перехід . Перехід метал-напівпровідник має низку особливих властивостей (відмінних від властивостей напівпровідникового pn-переходу). До них відносяться: знижений падіння напруги при прямому включенні, високий струм витоку, дуже маленький заряд зворотного відновлення . Останнє пояснюється тим, що в порівнянні зі звичайним pn-переходом у таких діодів відсутня дифузія, пов'язана з інжекцією неосновних носіїв, тобто вони працюють тільки на основних носіях, а їх швидкодія визначається тільки бар'єрної ємністю.

Діоди Шотткі виготовляються зазвичай на основі кремнію (Si) або арсеніду галію (GaAs) , Рідше - на основі германію (Ge) . Вибір металу для контакту з напівпровідником визначає багато параметрів діода Шотткі. В першу чергу - це величина контактної різниці потенціалів, що утворюється на кордоні метал-напівпровідник. При використанні діода Шотткі в якості детектора вона визначає його чутливість, а при використанні в змішувачах - необхідну потужність гетеродина. Тому найчастіше використовуються метали Ag , Au , Pt , Pd , W , Які наносяться на напівпровідник і дають величину потенційного бар'єру 0,2 ... 0,9 еВ.

Допустиме зворотна напруга випускаються діодів Шотткі обмежена 1200 вольтами (CSD05120 і аналоги), на практиці більшість діодів Шотткі застосовуються в низьковольтних ланцюгах при зворотній напрузі порядку одиниць і декількох десятків вольт.

переваги

• Падіння напруги на діоді Шотткі при його прямому включенні становить 0,2-0,4 вольта, в той час як для звичайних, наприклад, кремнієвих діодів, це значення порядку 0,6-0,7 вольта. Однак настільки мале падіння напруги на діоді Шотткі при його прямому включенні притаманне тільки серіям з мінімальним зворотним напругою порядку десятків вольт, тоді як у серій з більш високим максимальним зворотною напругою пряме падіння напруги стає порівнянним з кремнієвим діодом, що може обмежувати застосування діодів Шоттки.
• Теоретично діод Шотткі може мати низьку електричної ємністю бар'єру Шотткі. Відсутність pn-переходу дозволяє підвищити робочу частоту. Ця властивість використовується в логічних інтегральних мікросхемах , де діодами Шотткі шунтуються переходи база-колектор транзисторів . У силовій електроніці мале час відновлення дозволяє будувати випрямлячі на частоти в сотні кГц і вище. Наприклад, у діода MBR4015 (15 В, 40 А ), Призначеного для випрямлення високочастотного напруги, час відновлення дорівнює 10 кВ / мкс [1] .
• Завдяки зазначеним вище достоїнств, випрямлячі на діодах Шотткі відрізняються від випрямлячів на звичайних діодах зниженим рівнем перешкод, тому вони кращі в аналогових вторинних джерелах живлення .

недоліки

• Навіть при короткочасному перевищенні максимально допустимого значення зворотної напруги діод Шотткі необоротно виходить з ладу, на відміну від звичайних кремнієвих pn-діодів, які переходять в режим оборотного [2] пробою, за умови, що розсіюється кристалом діода потужність не перевищує допустимих значень, після падіння напруги діод повністю відновлює свої властивості.
• Діоди Шотткі характеризуються підвищеними (щодо звичайних кремнієвих pn-діодів) зворотними струмами, зростаючими з ростом температури кристала. Для 30CPQ150 зворотний струм при максимальному зворотному напрузі змінюється від 0,12 мА при +25 ° C до 6,0 мА при +125 ° C. У низьковольтних діодів в корпусах ТО220 зворотний струм може перевищувати сотні міліампер (MBR4015 - до 600 мА при +125 ° C). Незадовільні умови тепловідведення при роботі діода Шотткі з високими струмами призводять до його теплового пробою.

Діоди Шотткі - складові частини сучасних дискретних напівпровідникових приладів:

• МОП-транзистори з вбудованим зворотним діодом Шотткі (вперше випущені компанією International Rectifier під торговою маркою FETKY в 1996 ) - основний компонент синхронних випрямлячів . На відміну від звичайного МОП-транзистора, зворотний діод якого відрізняється високим прямим падінням напруги і посередніми тимчасовими характеристиками (так як є звичайний діод на pn переході, утворений областями стоку і підкладкою, об'єднаної з витоком), використання зворотного діода Шотткі дозволяє будувати силові синхронні випрямлячі з частотою перетворення в сотні кГц і вище. Існують прилади цього класу з вбудованими драйверами затворів і пристроями управління синхронним випрямленням.
• Так звані ORing [3] -діоди і ORing-збірки - силові діоди і діодні збірки, що застосовуються для об'єднання паралельних джерел живлення загального навантаження в пристроях підвищеної надійності (логічне АБО з харчування). Відрізняються особливо низьким, нормованих прямим падінням напруги. Наприклад, спеціалізований мініатюрний діод MBR140 (30 В, 1 А) при струмі 100 мА має пряме падіння напруги не більше 360 мВ при +25 ° C і 300 мВ при +85 ° C. ORing-діоди характеризуються відносно великою площею pn-переходу і низькими питомими плотностями струму.

Діод Шотткі - стаття з Великої радянської енциклопедії .

This page is based on a Wikipedia article written by contributors ( read / edit ).
Text is available under the CC BY-SA 4.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.