Schottkyho dioda: obvody, důležité vlastnosti, 7 použití

OBSAH

• Co je to tunelová dioda
• Tunelování
• Charakteristiky VI
• Kruhový diagram
• Symbol
• Aplikace
• Co je Schottkyho dioda
• Charakteristiky VI
• Schéma zapojení a symbol
• Aplikace

Co je to tunelová dioda?

Definice tunelové diody:

"Tunelová dioda je typ polovodičové diody, která má skutečně negativní odpor kvůli kvantově mechanickým důsledkům známým jako 'tunelovací efekt."

Slabá vrstva představuje potenciální bariéru na křižovatce. Potenciální bariéra obvykle brání toku nosičů z jedné na druhou stranu křižovatky. Pokud je koncentrace nečistot výrazně zvýšena, vlastnosti zařízení se zcela změní. Nová dioda od Esakiho poskytla správné teoretické vysvětlení charakteristiky voltampéru diody.

Co je tunelovací efekt v polovodičích?

Efekt tunelování nebo fenomén tunelování:

"Tunelování je čistě kvantově-mechanický postup, kterým mikroskopické částice mohou infiltrovat potenciální bariéru, i když je energie dopadající částice menší než potenciální bariéra."

Šířka-velikost spojovací bariéry nepřímo úměrná druhé odmocnině koncentrace nečistot. Toto kvantově mechanické chování se nazývá „tunelování“ a tato pn spojovací zařízení s vysokou koncentrací nečistot se nazývají tunelové diody.

Symbol tunelové diody:     

Charakteristika tunelové diody:

Tunelová dioda je skvělý vodič v opačném směru. Také odpor je menší pro malé dopředné napětí. V současném I_P známý jako špičkový proud odpovídá napětí V_P, poměr změny proudu k napětí (dI / dV) zůstává 0. Tunelová dioda zobrazuje zápornou charakteristiku odporu zahrnující špičkový proud I_P a minimální hodnota I_V známý jako údolní proud.

V údolí napětí V_V, kde I = I_V, vodivost je „0“ a dále než v tomto bodě bude odpor kladný. Pro špičkové dopředné napětí V_P, proud se opět dotkne I_P pro více aplikovaných napětí může proud více stoupat.

 Pro tuto charakteristiku může být tunelová dioda použita v různých zařízeních, jako jsou pulzní a digitální aplikace.

Negativní odpor -R_D má minimum mezi I_V a já_P směřovat. Sériový odpor se běžně nazývá ohmický odpor (R._S). Sériová indukčnost (L_S) být ovlivněna délkou terminálu a geometrií. Kapacitní křižovatka C._D závisí na předpětí a obvykle se měří v bodě údolí. V praktické aplikaci jsou spínací časy řádově nanosekundové a bylo dosaženo spínacích časů až 50 pikosekund.

Materiály tunelové diody:

Nejekonomičtější komerčně dostupné tunelové diody jsou vyrobeny z polovodičů Germanium a Gallium Arsenide. Je těžké vyrobit diodu kovového tunelu pomocí vysokého poměru I_P/I_V nebo proudem z vrcholu do údolí.

Typické parametry tunelové diody

Z výše uvedené tabulky můžeme shrnout důležité statické vlastnosti těchto zařízení. Hodnoty napětí v tabulce jsou určovány hlavně konkrétním použitým polovodičem a jsou téměř nezávislé na jmenovitém proudu. Špičkový proud (I_P) se měří koncentrací nečistot a oblastí spojení.

Jaké jsou výhody a nevýhody tunelové diody?

Výhody tunelových diod jsou

• nízká hlučnost
• Jednoduchost.
• vyšší rychlost provozu
• Odolnost vůči extrémním prostředím.
• Menší spotřeba energie.
• Poměrně levnější.

Nevýhody tunelové diody jsou

• Tunelové diody jsou zařízení se dvěma terminály, takže nedochází k izolaci mezi výstupem a vstupem. Někdy by to mohlo vést k vážným potížím s návrhem obvodu.
• Bylo dosaženo nízkého výkyvu výstupního napětí.

Co je Schottkyho bariérová dioda?

Mezi nejčasnější praktické polovodičové přístroje používané na počátku 1900. století patřila kovová polovodičová dioda. Dioda, označovaná také jako bodová kontaktní dioda, byla vytvořena připojením kovové části k holému povrchu polovodiče. Tyto kovové polovodičové diody nebyly snadno duplikovatelné nebo automaticky spolehlivé a byly nahrazeny křižovatkou pn. K výrobě reprodukovatelného a spolehlivého kovu se však v současné době používají polovodičové a vakuové technologie.

Symbol Schottkyho diody:

Kvalitativní vlastnosti Schottkyho bariérové ​​diody:

Schémata kovových a polovodičových pásem při oddělení (nahoře) a při kontaktu (dole).

Je odhalen dokonalý diagram energetického pásma pro konkrétní kov a polovodič typu n před vytvořením kontaktu. Úroveň vakua se používá jako referenční úroveň. Parametr Ø_m je to, že kovovýroba funkce, Ø_S je vaše polovodičová pracovní funkce a X se lidově označuje jako elektronová afinita. Jako způsob, jak se úroveň fermi vyvine do kontinua v celém systému s tepelnou stabilitou, elektrony v polovodiči proudí ve stavech nižší energie ze slitiny. Kladně nabité donorové atomy zůstávají v polovodiči a rozvíjejí oblast vesmírného náboje.

Charakteristika napětí-proudu (VI) Schottkyho diody:

Obecný tvar charakteristiky Schottkyho diody IV z kovového polovodiče je podobný standardní přechodové diodě pn.

PN přechodová dioda VS Schottkyho dioda:

Aplikace Schottkyho diody:

• Schottkyho dioda používaná jako usměrňovače ve spínaných napájecích zdrojích (SMPS)
• Schottkyho diody jsou v různých aplikacích solárních článků.
• Používají se v různých implementacích logických bran
• Schottkyho dioda může být použita pro obvod měniče AC na DC.
• V různých aplikace detektorů jsou také zaměstnáni.

Chcete-li vědět více o diodách klikněte zde

Soumali Bhattacharya

Ahoj, jsem Soumali Bhattacharya. Vystudoval jsem elektroniku.
V současné době investuji do oblasti elektroniky a komunikace.
Mé články jsou zaměřeny na hlavní oblasti základní elektroniky ve velmi jednoduchém, ale informativním přístupu.
Jsem živý student a snažím se udržovat si aktuální informace o všech nejnovějších technologiích v oblasti elektronických domén.

Spojme se přes LinkedIn –