Dioda Schottky'ego: obwody, ważne cechy, 7 zastosowań

SPIS TREŚCI

• Co to jest dioda tunelowa
• Tunelowanie
• Charakterystyka VI
• Schemat
• symbol
• Konsultacje
• Co to jest dioda Schottky'ego
• Charakterystyka VI
• Schemat obwodu i symbol
• Konsultacje

Co to jest dioda tunelowa?

Definicja diody tunelowej:

„Dioda tunelowa to rodzaj diody półprzewodnikowej, która ma faktycznie ujemną rezystancję ze względu na kwantowe konsekwencje mechaniczne znane jako„ efekt tunelowania ”.

Warstwa zubożenia stanowi potencjalną barierę na styku. Potencjalna bariera zwykle utrudnia przepływ nośników z jednej strony skrzyżowania na drugą. Jeśli stężenie zanieczyszczeń znacznie wzrośnie, charakterystyka urządzenia ulegnie całkowitej zmianie. Nowa dioda firmy Esaki dała poprawne teoretyczne wyjaśnienie charakterystyki woltoamperowej diody.

Co to jest efekt tunelowania w półprzewodnikach?

Efekt tunelowania lub fenomen tunelowania:

„Tunelowanie jest czysto kwantowo-mechaniczną procedurą, dzięki której mikroskopijna cząstka może przeniknąć przez barierę potencjału, nawet jeśli energia cząstki padającej jest mniejsza niż bariera potencjalna”.

Szerokość-rozmiar bariery połączeniowej odwrotnie proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego stężenia zanieczyszczeń. To kwantowo-mechaniczne zachowanie określa się mianem „tunelowania”, a te złącza pn o wysokim stężeniu zanieczyszczeń nazywane są diodami tunelowymi.

Symbol diody tunelowej:     

Charakterystyka diody tunelowej:

Dioda tunelowa jest świetnym przewodnikiem w przeciwnym kierunku. Również rezystancja jest mniejsza przy niewielkim napięciu przewodzenia. W obecnym I_P znany jako prąd szczytowy odpowiada napięciu V._P, zmiana stosunku prądu do napięcia (dI / dV) pozostaje równa 0. Dioda tunelowa wykazuje ujemną charakterystykę rezystancji obejmującą prąd szczytowy I_P i minimalna wartość I._V znany jako prąd doliny.

W dolinie napięcie V_V, gdzie ja = ja_V, przewodnictwo wynosi „0” i dalej niż ten punkt opór staje się dodatni. Dla szczytowego napięcia przewodzenia V_P, prąd ponownie dotyka I_P dla bardziej przyłożonych napięć prąd może wzrosnąć bardziej.

 Ze względu na tę charakterystykę diodę tunelową można wykorzystać w wielu urządzeniach, takich jak aplikacje impulsowe i cyfrowe.

Opór ujemny -R_D ma minimum między I_V i ja_P punkt. Rezystancja szeregowa jest powszechnie określana jako rezystancja omowa (R._S). Indukcyjność szeregowa (L._S) zależy od długości końcówki i geometrii. Pojemność złącza C._D zależy od odchylenia i zwykle mierzy się w dolinie. Czasy przełączania rzędu nanosekund są w praktycznym zastosowaniu i osiągnięto czasy przełączania tak niskie, jak 50 pikosekund.

Materiały diody tunelowej:

Najbardziej ekonomiczne, dostępne w handlu diody tunelowe są wykonane z półprzewodników germanowych i arsenku galu. Trudno jest wyprodukować metalową diodę tunelową przy użyciu wysokiego współczynnika I._P/I_V lub prądem od szczytu do doliny.

Typowe parametry diody tunelowej

Z powyższej tabeli możemy podsumować ważne cechy statyczne tych urządzeń. Wartości napięcia w tabeli są określone głównie przez konkretny zastosowany półprzewodnik i są prawie niezależne od prądu znamionowego. Prąd szczytowy (I._P) jest mierzona stężeniem zanieczyszczeń i obszarem skrzyżowania.

Jakie są zalety i wady diody tunelowej?

Zalety diod tunelowych to

• niski dźwięk
• Prostota.
• wyższa prędkość działania
• Odporność na ekstremalne warunki.
• Mniejsze zapotrzebowanie mocy.
• Stosunkowo tańsze.

Wady diody Tunnel to

• Diody tunelowe są urządzeniami dwuzaciskowymi, więc nie ma izolacji między wyjściem a wejściem. Czasami może to prowadzić do poważnych trudności w projektowaniu obwodów.
• Uzyskano niskie wahania napięcia wyjściowego.

Co to jest dioda Schottky'ego Barrier?

Jedną z najwcześniejszych praktycznych aparatów półprzewodnikowych używanych na początku XX wieku była dioda metal-półprzewodnik. Dioda, nazywana również diodą styku punktowego, została utworzona przez przymocowanie metalowej części do gołej powierzchni półprzewodnika. Te metaliczne diody półprzewodnikowe nie były łatwo kopiowane ani automatycznie niezawodne i zostały zastąpione przecięciem pn. Jednak technologie półprzewodnikowe i próżniowe są obecnie wykorzystywane do wytwarzania powtarzalnego i niezawodnego metalu.

Symbol diody Schottky'ego:

Jakościowe właściwości diody Schottky'ego:

Schematy pasm metalowych i półprzewodnikowych, gdy są rozdzielone (na górze) i w kontakcie (na dole).

Ujawniono idealny wykres pasma energii dla określonego metalu i półprzewodnika typu n przed skonstruowaniem kontaktu. Poziom próżni jest używany jako poziom odniesienia. Parametr Ø_m jest to, że funkcja obróbki metalu, Ø_S to funkcja pracy półprzewodnika, a X jest popularnie określany jako powinowactwo elektronowe. Aby poziom Fermiego rozwinął się w sposób ciągły w całym układzie pod względem stabilności termicznej, elektrony w półprzewodniku przepływają ze stopu w niższych stanach energetycznych. Dodatnio naładowane atomy donorowe pozostają w półprzewodniku, rozwijając obszar ładunku kosmicznego.

Charakterystyka napięciowo-prądowa (VI) diody Schottky'ego:

Ogólny kształt metalowej półprzewodnikowej diody Schottky'ego IV ma charakterystykę podobną do standardowej diody złączowej pn.

Dioda złączowa PN Dioda Schottky'ego VS:

Zastosowania diody Schottky'ego:

• Dioda Schottky'ego stosowana jako prostowniki w zasilaczach impulsowych (SMPS)
• Diody Schottky'ego znajdują się w różnych zastosowaniach ogniw słonecznych.
• Są używane w różnych implementacjach bramek logicznych
• Dioda Schottky'ego może być używana w obwodzie konwertera AC na DC.
• W innym aplikacje detektora są również zatrudnieni.

Dowiedz się więcej o diodach kliknij tutaj

Soumali Bhattacharya

Cześć, jestem Soumali Bhattacharya. Zrobiłem magisterium z elektroniki.
Obecnie inwestuję w elektronikę i komunikację.
Moje artykuły skupiają się na głównych obszarach podstawowej elektroniki w bardzo prostym, ale pouczającym podejściu.
Jestem żywym uczniem i staram się być na bieżąco ze wszystkimi najnowszymi technologiami w dziedzinie elektroniki.

Połączmy się poprzez LinkedIn –