Schottkyho diody

Schottkyho diody - Počáteční charakteristiky

Schottkyho dioda, také známá jako bariérová dioda nebo dioda horkého nosiče , je polovodičová dioda vytvořená spojením polovodiče (obecně křemíku) s kovem. Vyznačuje se nízkým úbytkem napětí v propustném směru (cca 150 mV - 500 mV oproti 600...700 mV typickým pro přechodovou křemíkovou diodu) a velmi rychlým přepínáním signálu . Krystalové detektory používané v počátcích rádiové komunikace a kov-selenové usměrňovače používané v raných stejnosměrných napájecích zdrojích lze považovat za první primitivní Schottkyho diody.

Struktura Schottkyho diody

Mezi kovem a polovodičem je v této diodě vytvořen bariérový přechod, čímž vzniká tzv Schottkyho bariéra. Běžné používané kovy jsou molybden, platina, chrom nebo wolfram; polovodič je obvykle křemík typu N Kovová strana je anoda a křemík je katoda. Volba kombinace kovu a polovodiče určuje propustné napětí diody. Kovová vrstva je typicky nanášena na polovodičový substrát pomocí metod fyzikálního vakuového nanášení. Vzhledem k malé tloušťce kovové vrstvy a skutečnosti, že slouží zároveň jako ohmický kontakt pro anodu, jsou diody tohoto typu obvykle méně odolné proti průrazu a obecně méně odolné než klasické přechodové diody. Bariérový přechod je v přímém kontaktu s pokovením citlivým na teplotu, takže Schottkyho dioda může odvádět méně tepla než ekvivalentní ekvivalent PN ekvivalentní velikosti.

Shottkiho dioda - Princip činnosti

Na rozdíl od přechodových diod je Schottkyho dioda zařízení s většinovým nosičem - jako nosiče elektrického proudu v tomto polovodičovém zařízení působí pouze elektrony, jejichž přebytek je v polovodiči typu N, což je katoda prvku. Kovová anoda je elektricky neutrální. Největší rozdíl oproti diodám s PN přechodem je doba regenerace při přechodu z vodivého stavu do stavu bariéry. U Schottkyho diody je mnohem kratší kvůli skutečnosti, že na přechodu není žádná oblast vyčerpání. Díky tomu se doba regenerace u Schottkyho diody pohybuje od několika set pikosekund do několika desítek nanosekund, zatímco u běžných PN diod se pohybuje od 100 ns do několika mikrosekund.

Typické aplikace Schottkyho diod

Schottkyho diody se používají v mnoha specifických aplikacích, které využívají jejich jedinečných parametrů. Typickou aplikací těchto prvků jsou měniče impulsů . Nízké dopředné napětí a rychlá doba zotavení vedou ke zvýšení účinnosti napájení. Vzhledem k nízkému úbytku napětí se používají také pro připojení redundantních napájecích zdrojů a jako usměrňovací diody v impulsních měničích . Vzhledem k vysoké proudové hustotě jsou tyto prvky užitečné také v systémech přepěťové ochrany na citlivých vstupech .