Eine Schottky-Diode ist eine Art von elektronisches Bauteil , die auch als Sperrdiode bekannt ist. Es wird häufig in verschiedenen Anwendungen wie Mischern, Hochfrequenzanwendungen und Gleichrichtern in Leistungsanwendungen eingesetzt. Es ist eine Niederspannungsdiode. Der Leistungsabfall ist geringer als beim PN-Sperrschichtdioden . Die Schottky-Diode ist nach dem Wissenschaftler Schottky benannt. Es wird manchmal auch als Heißträgerdiode oder Heißelektronendiode und sogar als Oberflächensperrdiode bezeichnet. Dieser Artikel beschreibt, was eine Schottky-Diode ist, Aufbau, Anwendungen, Eigenschaften und Vorteile.

Was ist eine Schottky-Diode?

Eine Schottky-Diode ist auch als heiße Trägerdiode bekannt Halbleiterdiode mit einem sehr schnellen Schaltvorgang, aber einem geringen Durchlassspannungsabfall. Wenn ein Strom durch die Diode fließt, gibt es einen kleinen Spannungsabfall an den Diodenanschlüssen. In einer normalen Diode liegt der Spannungsabfall zwischen 0,6 und 1,7 Volt, während in einer Schottky-Diode der Spannungsabfall normalerweise zwischen 0,15 und 0,45 Volt liegt. Dieser geringere Spannungsabfall sorgt für eine höhere Schaltgeschwindigkeit und eine bessere Systemeffizienz. In der Schottky-Diode wird ein Halbleiter-Metall-Übergang zwischen einem Halbleiter und einem Metall gebildet, wodurch eine Schottky-Barriere entsteht. Der Halbleiter vom N-Typ wirkt als Kathode und die Metallseite als Anode der Diode.

Schottky Diode

Schottky-Dioden-Konstruktion

Es ist eine einseitige Kreuzung. An einem Ende ist ein Metall-Halbleiter-Übergang und am anderen Ende ein weiterer Metall-Halbleiter-Kontakt ausgebildet. Es ist ein idealer bidirektionaler ohmscher Kontakt, bei dem kein Potential zwischen dem Metall und dem Halbleiter besteht, und es ist nicht gleichrichtend. Das eingebaute Potential über der offen geschalteten Schottky-Diode kennzeichnet die Schottky-Diode.

Physikalische Struktur der Schottky-Diode

“Wie funktioniert ein Abschwächer ”

Die Schottky-Diode ist eine Funktion des Temperaturabfalls. Es verringert und erhöht die Temperaturdotierungskonzentration in Halbleitern vom N-Typ. Zu Herstellungszwecken werden die Metalle der Schottky-Barrierediode wie Molybdän, Platin, Chrom, Wolframaluminium, Gold usw. verwendet, und der verwendete Halbleiter ist vom N-Typ.

Schottky Barrier Diode

Eine Schottky-Sperrdiode ist auch als Schottky- oder Hot-Carrier-Diode bekannt. Eine Schottky-Sperrdiode ist ein Metallhalbleiter. Ein Übergang wird gebildet, indem Metallkontakt mit einem mäßig dotierten Halbleitermaterial vom N-Typ hergestellt wird. Die Schottky-Sperrdiode ist eine unidirektionale Vorrichtung, die Stromflüsse nur in eine Richtung leitet (konventioneller Stromfluss vom Metall zum Halbleiter).

Schottky Barrier Diode

V-I-Eigenschaften der Schottky-Barrierediode

Die V-I-Eigenschaften einer Schottky-Barrierediode sind unten angegeben

“FET-Transistor wie es funktioniert ”

V-I Eigenschaften

Der Durchlassspannungsabfall der Schottky-Sperrdiode ist im Vergleich zu einer normalen PN-Sperrschichtdiode sehr gering.
Der Durchlassspannungsabfall reicht von 0,3 Volt bis 0,5 Volt.
Der Durchlassspannungsabfall der Schottky-Barriere besteht aus Silizium.
Der Durchlassspannungsabfall steigt gleichzeitig an und erhöht die Dotierungskonzentration des Halbleiters vom N-Typ.
Die V-I-Eigenschaften einer Schottky-Sperrdiode sind aufgrund der hohen Konzentration an Stromträgern im Vergleich zu den V-I-Eigenschaften einer normalen PN-Sperrschichtdiode sehr steiler.

Stromkomponenten in der Schottky-Diode

Der Stromzustand der Schottky-Barrierediode erfolgt durch Majoritätsträger, die Elektronen in einem Halbleiter vom N-Typ sind. Die Formel in der Schottky-Sperrdiode lautet

ich_T.= Ich_Diffusion+ I._Tunnelbau+ I._{Glühemission}

Wo ich _Diffusionist der Diffusionsstrom aufgrund des Konzentrationsgradienten und der Diffusionsstromdichte J. _n= D. _n* * Was * * dn / dx für Elektronen, wo D. _nist die Diffusionskonstante der Elektronen, q ist die elektronische Ladung = 1,6 * 10 ¹⁹Coulomb, dn / dx ist ein Konzentrationsgradient für Elektronen.
ITunneling ist der Tunnelstrom aufgrund des quantenmechanischen Tunnelns durch die Barriere. Die Wahrscheinlichkeit des Tunnelns steigt mit der Abnahme der Barriere oder des eingebauten Potentials und der Abnahme der Verarmungsschichtbreite. Dieser Strom ist direkt proportional zur Tunnelwahrscheinlichkeit.
ich _{Glühemission}ist ein Strom aufgrund eines thermionischen Emissionsstroms. Aufgrund der thermischen Bewegung haben einige Ladungsträger die gleiche Energie, die gleich oder größer als die Leitungsbandenergie zur Metall-Halbleiter-Grenzfläche und zum Stromfluss ist. Dies ist als thermionischer Emissionsstrom bekannt.
Da der Strom, der direkt durch die Schottky-Barrierediode fließt, durch Mehrheitsladungsträger erfolgt. Daher ist es für Hochgeschwindigkeitsschaltanwendungen geeignet, da die Durchlassspannung sehr niedrig und die Rückwärtswiederherstellungszeit sehr kurz ist.

Anwendungen der Schottky-Diode

Schottky-Dioden werden für Spannungsspannungsanwendungen und zur Verhinderung der Transistorsättigung aufgrund der hohen Stromdichte in der Schottky-Diode verwendet. Es war auch ein geringer Durchlassspannungsabfall in der Schottky-Diode, sie wird in weniger Wärme verschwendet, was sie zu einer effizienten Wahl für Anwendungen macht, die empfindlich und sehr effizient sind. Wegen der Schottky-Diode, die in eigenständigen Photovoltaikanlagen verwendet wird, um zu verhindern, dass Batterien für den Zweck entladen werden Solarplatten Nachts sowie in netzgekoppelten Systemen, die mehrere Strings enthalten, werden parallel geschaltet. Schottky-Dioden werden auch als Gleichrichter in verwendet Netzteile .

“So bauen Sie Ihre eigenen sequentiellen Rücklichter ”

Vorteile der Schottky-Diode

Schottky-Dioden werden in vielen Anwendungen im Vergleich zu eingesetzt andere Arten von Dioden s, die nicht gut funktionieren.

Niedrige Einschaltspannung: Die Einschaltspannung für die Diode liegt zwischen 0,2 und 0,3 Volt. Für eine Siliziumdiode ist es gegen 0,6 bis 0,7 Volt von einer Standard-Siliziumdiode.
Schnelle Erholungszeit: Eine schnelle Erholungszeit bedeutet eine geringe Menge an gespeicherter Ladung, die für Hochgeschwindigkeitsschaltanwendungen verwendet werden kann.
Niedrige Sperrschichtkapazität: Es nimmt nach dem Ergebnis des Drahtpunktkontakts des Siliziums eine sehr kleine Fläche ein. Da die Kapazitätspegel sehr klein sind.

Eigenschaften der Schottky-Diode

Die Merkmale der Schottky-Diode umfassen hauptsächlich die folgenden

Höhere Effizienz
Geringer Durchlassspannungsabfall
Geringe Kapazität
Flaches Oberflächenmontagepaket, ultraklein
Integrierter Schutzring zum Stressschutz

Hier dreht sich also alles um das Arbeiten mit Schottky-Dioden und dessen Funktionsprinzip und Anwendungen. Wir hoffen, dass Sie dieses Konzept besser verstehen. Darüber hinaus für alle Zweifel bezüglich dieses Artikels oder Elektro- und Elektronikprojekte Bitte geben Sie Ihre wertvollen Vorschläge im Kommentarbereich unten. Hier ist eine Frage für Sie, was ist die Hauptfunktion einer Schottky-Diode?

Bildnachweis: