Диод шоттки назначение: Что такое диод Шоттки? — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Диод Шоттки: что это такое и что в нем особенного

El диод шоттки Другой Электронные компоненты наиболее интересен для проектов электроники. Очень специфический тип диода, который имеет некоторые особенности, которые делают его уникальным и практичным для определенных приложений. Учитывая его высокие скорости переключения, он также широко используется в микросхемах TTL-логики.

В этом руководстве вы знаю что это диод Шоттки, кто его изобрел, его свойства, области применения, где его можно купить и т. д.

Индекс

1 Что такое диод?
2 Что такое диод Шоттки?
- 2.1 Работа диода Шоттки
- 2.2 Преимущества и недостатки диода Шоттки
  - 2.2.1 Преимущества диода Шоттки
  - 2.2.2 Недостатки диода Шоттки
- 2.3 Отличия от диода с PN-переходом
- 2.4 Возможные применения диода Шоттки
3 где купить эти диоды

Что такое диод?

полупроводниковый диод Это электронный компонент с 2 выводами, который позволяет проходить через него электрическому току, но только в одном направлении, блокируя проход в другом.

Эти свойства делают их очень полезными для различных приложений, таких как источники питания. Его также можно использовать для контроля.

Там различные типы диодовтакие как:

Лавинный диод или TVS, которые проводят в противоположном направлении, когда обратное напряжение превышает напряжение пробоя.
светодиодный диод, способный излучать свет разных цветов в зависимости от состава. Это происходит, когда носители заряда проходят переход и испускают фотоны.

диод с туннельным эффектом или Esaki, что позволяет усиливать сигналы и работать на очень высоких скоростях. Их можно использовать в средах с очень низкими температурами, сильными магнитными полями и высокой радиацией из-за высокой концентрации заряда.
Диод Ганна, подобные туннельным и создающие отрицательное сопротивление.
лазерный диод, похож на светодиод, но может излучать лазерный луч.
термодиод, может служить датчиком температуры, так как в зависимости от него меняется напряжение.

Фотодиоды, прикрепленные к оптическим носителям заряда, то есть чувствительные к свету. Их также можно использовать в качестве датчиков света.
PIN-диод, похож на обычный переход, но с центральной частью без легирующей примеси. То есть собственный слой между P и N. Они используются в качестве высокочастотных переключателей, аттенюаторов или детекторов ионизирующего излучения.
Диод Шоттки, именно этот диод нас интересует для данной статьи, это диод с металлическим контактом, который имеет гораздо меньшее напряжение пробоя, чем ПН.
стабистор или диод прямого опорного напряжения, способный быть чрезвычайно стабильным при прямом напряжении.

Варикап, диод переменной емкости.

Что такое диод Шоттки?

El Диод Шоттки был назван в честь немецкого физика Вальтера Германа Шоттки. , так как он создает барьер Шоттки (переход металл-полупроводник или МС) вместо использования обычного полупроводникового перехода. По этой причине в некоторых местах вы найдете его под названием диод с барьером Шоттки или диод с поверхностным барьером.

Благодаря этому соединению этот диод имеет более низкое прямое падение напряжения, чем на PN-диоде

, и может использоваться в радиочастотных (RF) и высокоскоростных коммутационных приложениях. Кроме того, еще одно отличие кремниевого диода с PN-переходом заключается в том, что он имеет типичное прямое напряжение от 0.6 до 0.75 В, а диод Шоттки — от 0.15 до 0.45 В. Эта более низкая потребность в напряжении заставляет их переключаться быстрее.

Падение может варьироваться от одного диода Шоттки к другому, поскольку оно зависит от используемого металла. Чтобы узнать, что это такое, прочтите техническое описание производителя продукта.

Возвращаясь к теме союз МС, металл обычно представляет собой вольфрам, хром, платину, молибден, некоторые силициды (очень распространены, потому что они дешевы, многочисленны и имеют хорошую проводимость) или также золото, в то время как полупроводник обычно представляет собой кремний, легированный N-типом, хотя есть и другие соединения полупроводников.

Металлическая сторона является анодом, а полупроводниковая сторона соответствует катоду.

Диод Шоттки отсутствует обедненный слой, и классифицируется как однополярное полупроводниковое устройство, а не биполярное, как PN. Кроме того, ток будет результатом дрейфа основных носителей (электронов) через диод, а поскольку нет P-зоны, нет неосновных носителей (дырок), и при обратном смещении проводимость диода прекратится почти мгновенно. дросселирование потока тока.

Работа диода Шоттки

Относительно Работа диода Шоттки, может действовать несколькими способами в зависимости от поляризации:

не поляризованный: Без смещения переход MS (являющийся полупроводником N-типа), электроны зоны проводимости или свободные электроны перемещаются из полупроводника в металл, чтобы установить состояние равновесия. Как известно, когда нейтральный атом приобретает электрон, он становится отрицательным ионом, а когда теряет его, становится положительным ионом. Это приведет к тому, что атомы металла станут отрицательными ионами, а атомы на полупроводниковой стороне — положительными, действуя как обедненные области. Поскольку в металле много свободных электронов, ширина, по которой движутся электроны, пренебрежимо мала по сравнению с шириной внутри зоны типа N. Это приводит к тому, что встроенный потенциал (напряжение) находится в основном в зоне N. напряжение будет барьером, с которым сталкиваются электроны в зоне проводимости полупроводника при попытке перейти на сторону металла (лишь небольшое количество электронов перетекает из S в M). Чтобы преодолеть этот барьер, свободным электронам нужна энергия, превышающая встроенное напряжение, иначе не будет тока.

Прямая поляризация: когда положительный вывод источника питания подключен к металлическому выводу (аноду), а отрицательный вывод — к полупроводнику N-типа (катоду), диод Шоттки смещен в прямом направлении. Это генерирует большое количество свободных электронов в M и S, но они не могут пересечься, если приложенное напряжение не превышает 0. 2 В, чтобы преодолеть этот барьер (интегральное напряжение). То есть ток течет.
Обратная поляризация: В этом случае минусовая клемма блока питания будет подключена к металлической стороне (анод), а плюсовая к полупроводнику N-типа (катод). В этом случае ширина обедненной области увеличивается, и ток перекрывается. Однако не весь ток отключается, поскольку существует небольшой ток утечки из-за термически возбужденных электронов в металле. Если напряжение обратного смещения увеличить, электрический ток будет постепенно увеличиваться из-за ослабления барьера. И если он достигает определенного значения, происходит резкое увеличение электрического тока, разрывая область обеднения и необратимо повреждая диод Шоттки.

Преимущества и недостатки диода Шоттки

Как обычно с любым устройством или системой, у вас всегда есть его преимущества и недостатки. В случае диода Шоттки это:

Преимущества диода Шоттки

Низкая емкость перехода: В PN-диоде область обеднения образована накопленными зарядами и имеется емкость. В диоде Шоттки эти заряды пренебрежимо малы.
Быстрое обратное время восстановления: это время, которое требуется диоду, чтобы перейти от ВКЛ (проводящий) к ВЫКЛ (непроводящий), то есть скорость переключения. Это связано с вышесказанным, так как для того, чтобы он перешел из одного состояния в другое, заряды, хранящиеся в области обеднения, должны быть разряжены или устранены, так как в Шоттки они низки, он будет быстрее переходить из одной фазы в другую. .
высокая плотность тока: еще одним следствием вышеизложенного является то, что небольшого напряжения достаточно для создания большого тока, потому что зона обеднения практически незначительна.

Низкое прямое падение напряжения или низкое напряжение зажигания: Оно низкое по сравнению с обычным диодом с PN-переходом, обычно оно составляет от 0.2 до 0.3 В, тогда как PN обычно составляет около 0.6 или 0.7 В. То есть для генерации тока требуется меньшее напряжение.
Высокая эффективность: по сравнению с вышеперечисленным, а это также подразумевает меньшее тепловыделение в цепях большой мощности.
Подходит для высоких частот : Будучи быстрыми, они могут хорошо работать в радиочастотных приложениях.
Меньше шума: Диод Шоттки производит меньше нежелательных шумов, чем обычные диоды.

Недостатки диода Шоттки

По сравнению с другими биполярными диодами диод Шоттки имеет только один заметный недостаток:

Высокий обратный ток насыщения: создает обратный ток насыщения, превышающий PN.

Отличия от диода с PN-переходом

Для получения дополнительной информации о том, какой вклад диод Шоттки может внести в ваш проект, вы можете увидеть предыдущий график с кривыми кремниевых PN и диодов GaAs, а также диода Шоттки для тех же полупроводников. Различия наиболее примечательны:

Диод Шоттки	PN-диод
Переход металл-полупроводник типа N	PN полупроводниковый переход.
Низкое прямое падение напряжения.	Большое прямое падение напряжения.
Низкие потери обратного восстановления и время восстановления.	Высокие потери обратного восстановления и время обратного восстановления.
Он однополярный.	Он биполярный.
Ток создается исключительно движением электронов.	Ток создается движением дырок и электронов.
Скорость переключения.	Переключение медленное.

Возможные применения диода Шоттки

Диоды Шоттки широко используются во многих электронных устройствах. Их уникальные свойства и преимущества по сравнению с другими диодами означают, что они приложения настолько разнообразны, насколько:

Для радиочастотных цепей.
как силовые выпрямители.
Для самых разных источников питания.
В системах с солнечными панелями для защиты от обратного заряда аккумуляторов, к которым они обычно подключены.
И многое другое …

И для этого их можно представить как самостоятельно, так и встроенный в ИС.

где купить эти диоды

Если вам нужны диоды Шоттки для ваших проектов или чтобы начать экспериментировать с ними и лучше понять их, вы можете найти их в различных специализированных магазинах электроники, а также на Amazon. Здесь у вас есть некоторые рекомендации:

Портфель с 300 диодами разных типов: выпрямители и Шоттки.
20 диодов Шоттки 15SQ045
20 диодов Шоттки 1N5817

Диод Шоттки — принцип работы, назначение :: SYL.ru

Хитовый нейл-арт весны: особенности и дизайны коричневого маникюра сезона 2023

Синий маникюр — тренд весны 2023: особенности и разновидности модного нейл-арта

Для сочности и усиления вкуса. Добавляем в фарш тёртое яблочко

Для любителей блюд из капусты: простой рецепт брокколи в сырном соусе

Яркая помада: почему мы боимся ею пользоваться и как это делать правильно

О чувствах не будут молчать: чем отличается любовь Овнов, Львов и Стрельцов

Как сделать модным любой образ с худи или толстовкой — хитом весны 2023

Зачем в косметику добавляют парабены и почему их не надо бояться в составе

Вареники с морковкой или сливой. Какие начинки можно выбрать для блюда

Для блеска и дезинфекции. Что добавить в воду при мытье полов

Автор Валентин Добровольский November 28, 2013

Диод Шоттки — это полупроводниковый прибор (диод) реализованный за счет контакта металл-полупроводник. Свое имя получил в честь немецкого физика Вальтера Шоттки.

Особенности диодов Шоттки

В 1938 г. ученым была создана основа теории этих полупроводниковых приборов. Вместо p-n перехода в таких диодах в качестве барьера применен металл-полупроводник. Область полупроводникового материала объединена основными носителями. В месте контакта начинает формироваться область заряда ионизованных акцепторов. В результате в районе перехода возникает потенциальный барьер, который получил название барьера Шоттки. Изменение его уровня приводит к изменению значения тока, протекающему сквозь диод Шоттки. Главной особенностью таких полупроводниковых приборов считается низкий уровень понижения прямого напряжения после p-n перехода, а также отсутствие уровня заряда обратного восстановления.

Диоды Шоттки работают в диапазоне температур от минус 65⁰ до плюс 160⁰ по Цельсию, значение допустимого обратного напряжения выпускаемых в промышленности диодов ограничено 250 В. Однако широкое применение эти приборы получили в промышленной электронике в низковольтных цепях, обратное напряжение которых ограничено пределом до десятков вольт. Диод Шоттки позволяет получать необходимое значение потенциального барьера путем подбора нужного металла. Достаточно низкий уровень высокочастотного шума позволяет использовать такие диоды в импульсных блоках питания, в цифровой аппаратуре, в качестве приемников излучения, модуляторов света, в трансформаторных блоках аналоговой аппаратуры. Они нашли широкое применение при конструировании солнечных батарей. Принцип барьера Шоттки используют при проектировании и изготовлении быстродействующих СВЧ-диодов. Диод Шоттки конструктивно исполнен в стеклянном, пластмассовом и металлическом корпусах. Также эти приборы выпускаются в SMD-корпусах.

Достоинства и недостатки

Их достоинством, в отличие от кремниевых диодов, является довольно низкое падение напряжения (до 0,2-0,4 вольт). Такое малое значение падения характерно исключительно для диодов Шоттки. Барьер Шоттки тоже имеет меньшее значение электрической емкости перехода, это позволяет заметно повышать рабочую частоту прибора. Также эти устройства характеризуются пониженным значением уровня помех. Диод Шоттки имеет и ряд недостатков. Главным является высокая чувствительность к кратковременным скачкам обратного тока и напряжения, в результате чего происходит короткое замыкание, а диод перегорает. Также диоды такого типа характеризуются увеличением значения обратного тока при повышении температуры кристалла.

По мощности эти полупроводниковые приборы можно разбить на три группы: маломощные (проходной ток их не превышает 3-5 ампер), средней мощности (до 10 ампер) и мощные (ток достигает 60 ампер). Мощные диоды Шоттки используются для работы в приборах, служащих для выпрямления переменного тока. Они обеспечивают прохождение прямого тока, достигающего десятков ампер. При этом падение напряжения на диоде составляет всего 0,5-1 В. Допустимое же значение обратного напряжения в диодах Шоттки — 200-500 В.

Для чего используется диод Шоттки? Его символ, работа и применение

Диод Шоттки представляет собой полупроводниковый диод особого типа , который имеет очень низкое падение напряжения и используется для высокоскоростных переключений . Соединение образовано металлом и полупроводником. В этой статье мы обсудим применение и работу диода Шоттки. Мы также узнаем, чем он отличается от диода с PN-переходом.

 Термин «Шоттки» происходит от имени немецкого физика Юлиуса Шоттки, впервые описавшего этот эффект в переходах металл-полупроводник.

Содержание

Для чего используется диод Шоттки?
Символ диода Шоттки
Как производятся диоды Шоттки?
Что такое барьер Шоттки?
Как работает диод Шоттки?
В – I Характеристики диода Шоттки
Различия между диодом с PN-переходом и диодом Шоттки
Преимущества диода Шоттки
Ограничения диода Шоттки

Для чего используется диод Шоттки?

Обычно используется в высокоскоростных коммутационных устройствах , выпрямителях и регуляторах напряжения .

Диод Шоттки имеет в раз меньшее падение прямого напряжения по сравнению с обычным диодом, что делает его идеальным для использования в источниках питания и солнечных инверторах .
Диод Шоттки может работать на более высоких уровнях тока , чем обычный диод, что делает его подходящим для использования в источниках питания и контроллерах двигателей .
Время обратного восстановления диода Шоттки намного меньше , чем у обычного диода, что делает его идеальным для использования в высокоскоростных коммутационных приложениях .

Символ диода Шоттки

Для чего используется Cherry Pitter? Превосходно …

Пожалуйста, включите JavaScript

Что использует Cherry Pitter? Superb 5 Список применений Cherry Pitter в зависимости от их типов

Символ диода Шоттки показан на рисунке ниже. Анод – это металл, а катод – это полупроводник в переходе металл-полупроводник.

Диод Шоттки символ

 Он также известен под названиями диод с горячими носителями, диод с барьером Шоттки, диод с поверхностным барьером, устройство с основными носителями, диод с горячими электронами или диод с горячими носителями.

Как производятся диоды Шоттки?

В то время как традиционные диоды изготавливаются из двух частей полупроводникового материала (один n-типа и один p-типа), диоды Шоттки изготавливаются только из одного куска материала n-типа . Этот материал обычно сплавляют с другим металлом, например 9.0003 алюминий или платина . Образовавшееся соединение между металлом и полупроводником дает диоду Шоттки низкое прямое падение напряжения.

Кроме того, поскольку здесь не используется материал p-типа, нет обедненной области , а инжекция электронов e намного эффективнее , чем в традиционных диодах. В результате диоды Шоттки имеют более высокую скорость переключения, чем традиционные диоды.

Примечание: барьеры Шоттки могут образовываться как в Полупроводники n- и p-типа . Прямое напряжение часто намного ниже для полупроводников р-типа. Оно не может быть слишком низким. Потому что обратный ток утечки значительно увеличивается при снижении прямого напряжения. Так кремний N-типа обычно используется для полупроводников. Катод диода представляет собой полупроводник n-типа, а металлическая сторона служит анодом.

 Барьер Шоттки способствует как очень быстрому переключению, так и низкому падению прямого напряжения. Типичное значение входного напряжения составляет около 0,5–0,7 В.

Аналогично: Почему мы используем диоды Зенера? Его символ, работа и использование

Что такое барьер Шоттки?

Конструкция диода Шоттки

Обедненный слой, образованный на пересечении полупроводника n-типа и металла, представляет собой барьер Шоттки. Ширина обедненного слоя зависит от концентрации полупроводников и комбинации используемых металлов.

Как работает диод Шоттки?

Состояние прямого смещения

В условиях прямого смещения металл подключается к положительной клемме батареи, а полупроводниковый материал n-типа подключается к отрицательной клемме батареи.

При подаче напряжения генерируются свободных электрона в металлах и полупроводниках. Если приложенное напряжение превышает 0,2 В до 0,3 В , эти свободные электроны приобретают потенциальную энергию для преодоления барьера Шоттки. Встроенный потенциал противостоит напряжению, что способствует плавному прохождению тока. Таким образом, диод Шоттки начинает проводить электрического тока. По мере увеличения напряжения обедненный слой становится тоньше и, наконец, исчезает.

Диод с барьером Шоттки

Условия обратного смещения

В условиях обратного смещения металл подключается к отрицательной клемме батареи, а полупроводниковый материал n-типа подключается к положительной клемме батареи.

При подаче напряжения ширина обедненного слоя будет увеличиваться. Таким образом, электрический ток не течет через диод Шоттки. Из-за теплового возбуждения через диод протекает небольшой ток утечки . При значительном увеличении напряжения обратного смещения произойдет быстрый рост электрического тока. То есть обедненная область выйдет из строя и повредит устройство

 Большинство носителей заряда, присутствующих в диоде Шоттки, представляют собой электроны.

В – I характеристики диода Шоттки

Вольт-амперные характеристики (ток) диодов Шоттки показаны на рисунке ниже. ВАХ диода с PN-переходом и диода Шоттки идентичны.

Характеристики VI диода Шоттки

Прямое падение напряжения на диоде Шоттки низкое по сравнению с диодами с PN-переходом. Точно так же обратный ток насыщения в диоде Шоттки возникает при очень низком напряжении.

Различия между диодом с PN-переходом и диодом Шоттки

Диод Шоттки и диод с PN-переходом имеют схожие характеристики VI. Но есть некоторые параметры, по которым они сильно отличаются. Некоторые из них перечислены ниже.

Parameters	PN Junction Diode	Schottky Diode
Switching Speed	Low	High
Unwanted Noise	High	Low
Падение напряжения	0,6–0,7 В	0,2–0,3 В
Формирование перехода	Переход образован полупроводником p-типа и 9n0162	Переход образован металлом и полупроводником n-типа
Обратное время восстановления	Медленное (т. е. переход из состояния ВКЛ в состояние ВЫКЛ происходит медленно).	Быстро (т. е. переход из состояния ВКЛ в ВЫКЛ происходит быстро).
Область обеднения	Присутствует область обеднения	Незначительная область обеднения
Плотность тока по сравнению с диодом Шотцкого	2	20162	Высокая плотность тока

Различия между PN-переходом и диодами Шоттки

См. также: 10 Различные типы диодов – Объяснение символов, использования и характеристик

Преимущества диода Шоттки

Высокая эффективность в работе высокие частоты

Низкий уровень нежелательных шумов

Низкая емкость перехода из-за тонкой области обеднения

Высокая скорость переключения (переход из состояния ON в OFF происходит быстро)

Низкое прямое падение напряжения. (от 0,2 до 0,3 для диода Шоттки и 0,6–0,7 В для кремниевых диодов)

Ограничения диода Шоттки

Относительно высокий обратный ток утечки
Термическая нестабильность: обратный ток утечки увеличивается с температурой

Категории Диод

ECSTUFF4U для инженера-электронщика: Применение диода Шоттки

Диоды с барьером Шоттки в основном используются в приложениях с высокой мощностью в качестве выпрямителя из-за их высокой плотности тока и характеристик низкого падения напряжения в прямом направлении, меньше энергии тратится впустую, и поэтому они широко используются в некоторых приложениях. Давайте проверим применение диода Шоттки одно за другим ниже.

Применение Диод Шоттки:

Цепь ограничения и ограничения напряжения.
Логика TTL с низким энергопотреблением.
В качестве коммутационного устройства.
Исправление высокочастотных сигналов.

ВЧ-смеситель и детекторный диод

Этот диод можно также использовать как ВЧ-смеситель и детекторный диод. Этот диод выполняет свою радиочастотную функцию благодаря своей скорости переключения на самом высоком уровне максимальной частоты.

Применение солнечных батарей

Солнечные батареи обычно подключаются к перезаряжаемым батареям, а большинство батарей — к свинцово-кислотным, поскольку питание должно быть необходимым круглосуточно. Этот солнечный элемент не будет поддерживать приложенный заряд в обратном направлении, и поэтому диод будет использоваться в пропорциональной схеме солнечных элементов.

Выпрямитель в блоке питания

Низковольтное, сильноточное применение.
Используется в логических схемах.
Используется в преобразователе переменного тока в постоянный.
Используется в радиолокационной системе.

Силовой выпрямитель:

Диоды с барьером Шоттки также выполняют функции выпрямителей большой мощности. Высокая плотность тока и падение напряжения при малом прямом направлении показывают, что потери мощности меньше, чем у обычных диодов с PN-переходом

Применение диода Шоттки

Диоды Шоттки были полезны для электронной промышленности, которая нашла множество применений в диодных выпрямителях благодаря своим уникальным свойствам. Вот некоторые из основных областей, где он широко используется.

.

Цепи питания ИЛИ:

Этот диод может быть полезен для функций, когда два разных источника питания управляют нагрузкой, например, при питании от батареи. Важно, чтобы мощность, поступающая от источника, не смешивалась с другими.

Применение солнечных элементов:

Диоды Шоттки используются в качестве выпрямителей общего назначения.
используются в радиочастотных (РЧ) приложениях.
широко используются в источниках питания.
.
используются в логических схемах.