Schottky diode - mga katangian, parameter at application

Ang Diode ay isa sa mga pangunahing sangkap na karaniwang ginagamit sa mga disenyo ng electronic circuit, maaari itong karaniwang matatagpuan sa mga rectifier, clipping, clampers at marami pang ibang karaniwang ginagamit na mga circuit. Ito ay isang aparato na dalawang terminal na semiconductor na nagpapahintulot sa kasalukuyang daloy sa isang direksyon lamang na form na Anode patungong Cathode (+ to -) at hinaharangan ang kasalukuyang daloy sa pabalik na direksyon, ibig sabihin, ang Cathode sa Anode. Ang dahilan sa likod nito na mayroon itong tinatayang. Zero paglaban sa pasulong na direksyon habang walang katapusang paglaban sa pabalik na direksyon. Mayroong maraming mga uri ng Diode bawat isa na may natatanging pag-aari at mga application. Nalaman na namin ang tungkol sa Zener Diodes at ang pagtatrabaho nito, sa artikulong ito malalaman natin ang tungkol sa isa pang kawili-wiling uri ng diode na tinatawag na Schottky Diode at kung paano ito magagamit sa aming mga disenyo ng circuit.

Ang Schottky diode (Pinangalan mula sa German physicist na Walter H. Schottky) ay isa pang uri ng semiconductor diode, ngunit sa halip na magkaroon ng PN junction, ang Schottky diode ay mayroong metal-semiconductor junction at kung saan binabawasan ang capacitance at nagdaragdag ng bilis ng paglipat ng Schottky diode, at ito Ginagawa itong naiiba mula sa iba pang mga diode. Ang Schottky diode ay mayroon ding iba pang mga pangalan tulad ng diode ng hadlang sa ibabaw, Schodeky barrier diode, hot carrier, o hot-electron diode.

Simbolo ng Schottky Diode

Ang simbolo ng Schottky diode ay batay sa simbolo ng generic diode, ngunit sa halip na magkaroon ng isang tuwid na linya mayroon itong isang tulad ng istraktura ng S sa negatibong dulo ng diode tulad ng ipinakita sa ibaba. Ang simbolong eskematiko na ito ay madaling magamit upang makilala ang Schottky diode mula sa iba pang mga diode kapag nagbabasa ng isang diagram ng circuit. Sa buong artikulo ay ihinahambing namin ang Schottky diode sa regular na diode para sa mas mahusay na pag-unawa.

Kahit na sa pamamagitan ng pisikal na hitsura ng sangkap, ang isang Schottky diode ay mukhang katulad sa isang generic diode at sa madalas na oras mahirap malaman ang pagkakaiba nang hindi binabasa ang bahagi ng numero dito. Ngunit sa karamihan ng mga oras ang isang Schottky diode ay lilitaw na medyo malaki kaysa sa mga regular na diode, ngunit hindi palaging magiging ganito. Ang isang Schottky diode na pin-out na imahe ay ipinapakita sa ibaba.

Ano ang Espesyal sa Schottky Diode?

Tulad ng tinalakay nang mas maaga ang isang Schottky Diode ay mukhang at gumaganap ng halos katulad sa isang generic diode, ngunit isang natatanging katangian ng Schottky diode ay ang napakababang pagbagsak ng boltahe at mataas na bilis ng paglipat. Upang maunawaan ito nang mas mahusay, hayaan ang ikonekta ang isang Schottky diode at isang generic diode sa isang magkatulad at circuit at suriin kung paano ito gumaganap.

Sa mga imahe sa itaas, mayroon kaming dalawang mga circuit na isa para sa Schottky diode at iba pang mga tipikal na PN-junction diode. Ang mga circuit na ito ay gagamitin upang maiiba ang boltahe na patak sa parehong mga diode. Kaya't ang kaliwang circuit ay para sa Schottky diode, at ang tamang isa ay para sa isang tipikal na diode ng PN-junction. Ang parehong mga diode ay pinalakas ng 5V. Kapag ang kasalukuyang ay naipasa mula sa parehong diode, ang Schottky diode ay mayroon lamang 0.3-volt boltahe na drop at mag-iwan ng 4.7 volts para sa pag-load, sa kabilang banda, ang tipikal na PN-junction diode ay may drop ng boltahe na 0.7 volts at nag-iiwan ng 4.3 volts para sa pagkarga. Kaya't ang Schottky diode ay may isang mas mababang drop ng boltahe kaysa sa isang maginoo na diode ng PN-junction. Maliban sa boltahe na drop Schottky diode ay mayroon ding ilang iba pang mga kalamangan sa isang tipikal na PN-junction diode tulad ng Schottky diodemas mabilis na rate ng paglipat, mas mababa ingay at mas mahusay na pagganap kaysa sa isang tipikal na diode ng PN-junction.

Mga disadvantages ng Schottky diode

Kung ang Schottky diode ay may napakababang drop ng boltahe at mataas na bilis ng paglipat na nag-aalok ng mas mahusay na pagganap kung gayon bakit kailangan pa natin ng mga generic na PN junction diode? Bakit hindi namin simpleng gamitin ang Schottky diode para sa lahat ng mga disenyo ng circuit?

Habang totoo ito, ang mga Schottky diode ay mas mahusay kaysa sa PN junction diode at dahan-dahan itong mas ginusto kaysa sa PN junction diode. Dalawang pangunahing mga sagabal para sa Schottky diode ay ang Low Reverse breakdown voltage at High Reverse leakage kasalukuyang kumpara sa generic diode. Ginagawa nitong hindi angkop para sa mga aplikasyon ng switching ng mataas na boltahe. Gayundin ang mga Schottky diode ay medyo mas mahal kaysa sa regular na mga diode ng pagwawasto.

Schottky Diode vs Rectifier Diode

Ang isang maikling paghahambing sa pagitan ng PN-diode at Schottky diode ay ibinibigay sa talahanayan sa ibaba:

PN- Junction Diode	Schottky Diode
Ang PN-junction diode ay isang aparato na bipolar ay nangangahulugang nangyayari ang kasalukuyang pagpapadaloy dahil sa kapwa minorya at mga carrier ng singil ng karamihan.	Hindi tulad ng PN- junction diode, ang Schottky diode ay isang unipolar na aparato nangangahulugang ang kasalukuyang pagpapadaloy ay nangyayari dahil sa karamihan lamang ng mga carrier ng singil.
Ang PN- Junction diode ay mayroong Semiconductor- Semiconductor junction.	Habang ang Schottky diode ay mayroong metal- Semiconductor junction.
Ang PN- Junction diode ay may malaking drop ng boltahe.	Ang Schottky diode ay may isang maliit na drop ng boltahe.
Mataas Sa mga pagkalugi ng estado.	Mababa Sa mga pagkalugi ng estado.
Mabagal na Bilis ng paglipat.	Mabilis na bilis ng paglipat.
Mataas na Boltahe ng Pag-on (0.7 volts)	Mababang boltahe ng pag-on (0.2 volts)
Mataas na Reverse Blocking Voltage	Mababang Reverse Blocking Voltage
Mababang Reverse Kasalukuyan	Mataas na Baliktarin Kasalukuyan

Istraktura ng Schottky Diode

Ang mga Schottky diode ay itinayo gamit ang isang metal-semiconductor junction tulad ng ipinakita sa imahe sa ibaba. Ang Schottky diode ay mayroong isang metal compound sa isang gilid ng kantong at doped silikon sa kabilang panig, samakatuwid, ang Schottky diode ay walang depletion layer. Dahil sa pag-aari na ito, ang mga Schottky diode ay kilala bilang mga unipolar device, hindi katulad ng mga tipikal na PN-junction diode na mga bipolar device.

Ang pangunahing istraktura ng isang Schottky diode ay ipinapakita sa itaas na imahe. Tulad ng nakikita mo sa imaheng Schottky diode ay may isang metal compound sa isang gilid na maaaring saklaw mula sa platinum hanggang tungsten, molibdenum, ginto, atbp at isang N-type semiconductor sa kabilang panig. Kapag ang metal compound at N-type semiconductor ay pinagsama, lumilikha sila ng isang Metal-Semiconductor junction. Ang kantong ito ay kilala bilang Schottky Barrier. Ang lapad ng hadlang ng Schottky ay nakasalalay sa uri ng mga materyales na metal at semiconductor na ginagamit sa pagbuo ng kantong.

Iba't ibang gumagana ang Schottky Barrier sa walang pinapanigan, bias na bias, o reverse-bias na estado. Sa pasulong na estado ng bias kapag ang positibong terminal ng baterya ay nakakonekta sa metal at ang negatibong terminal ay konektado sa n-type na semiconductor, pinapayagan ng Schottky diode ang kasalukuyang daloy. Ngunit sa reverse bias state kapag ang positibong terminal ng baterya ay konektado sa n-type semiconductor at negatibong terminal ay konektado sa metal, hahadlangan ng Schottky diode ang kasalukuyang daloy. Gayunpaman, kung ang boltahe na reverse-bias ay nadagdagan sa itaas ng isang partikular na antas, masisira nito ang hadlang, at ang kasalukuyang ay magsisimulang dumaloy sa pabalik na direksyon, at maaari itong makapinsala sa mga sangkap na konektado sa Schottky diode.

Mga Katangian ng Schottky Diode VI

Isang mahalagang katangian na dapat isaalang-alang kapag pumipili ng iyong Diode ay ang Forward Voltage (V) kumpara sa Forward Current (I) graph. Ang grap ng VI ng pinakatanyag na Schottky diode 1N5817, 1N5818 at 1N5819 ay ipinapakita sa ibaba

Ang mga VI na katangian ng Schottky diode ay halos kapareho ng tipikal na PN-junction diode. Ang pagkakaroon ng isang mababang boltahe na patak kaysa sa isang tipikal na diode ng PN-junction ay nagbibigay-daan sa Schottky diode na ubusin ang mas kaunting boltahe kaysa sa isang tipikal na diode. Mula sa nasa itaas na grap, makikita mo na ang 1N517 ay may pinakamaliit na pagbaba ng boltahe sa harap kumpara sa iba pang dalawa, maaari ding pansinin na ang pagtaas ng boltahe ay tumataas habang ang kasalukuyang dumadaan sa pagtaas ng diode. Kahit na para sa 1N517 sa isang maximum na kasalukuyang 30A ang boltahe na bumaba sa kabuuan nito ay maaaring umabot sa kasing taas ng 2V. Samakatuwid ang mga diode na ito ay karaniwang ginagamit sa mababang kasalukuyang mga aplikasyon.

Mga parameter na isasaalang-alang habang pinipili ang iyong Schottky diode

Ang bawat disenyo ng engineer ay kailangang pumili ng tamang Schottky diode alinsunod sa pangangailangan ng kanyang aplikasyon. Para sa mga disenyo ng pagwawasto, kinakailangan ng isang mataas na boltahe, mababa / daluyan ng kasalukuyan, at mababang rate ng rate ng rate ng dalas. Para sa mga disenyo ng paglipat, ang rating ng dalas ng diode ay dapat na mataas.

Ang ilang mga karaniwang at mahalagang mga parameter para sa isang diode na dapat mong tandaan ay nakalista sa ibaba:

Pagpasa ng boltahe na pasulong: Ang boltahe ay bumaba upang i-on ang isang pasulong na bias na diode ay ang pagbaba ng boltahe sa unahan. Nag-iiba ito ayon sa iba't ibang mga diode. Para sa Schottky diode karaniwang ang turn-on voltage ay ipinapalagay na nasa paligid ng 0.2 V.

Reverse breakdown Voltage: Ang partikular na halaga ng reverse bias boltahe pagkatapos na ang diode ay nasisira at nagsimulang magsagawa sa pabalik na direksyon ay tinatawag na Reverse Breakdown Voltage. Ang pabalik na boltahe ng breakdown para sa isang Schottky diode ay halos 50 volts.

Reverse oras ng pagbawi: Ito ang oras na kinakailangan upang ilipat ang diode mula sa pasulong na pagsasagawa nito o 'ON' na estado sa reverse 'OFF' na estado. Ang pinakamahalagang pagkakaiba sa pagitan ng tipikal na diode ng PN-junction at ng Schottky diode ay ang oras ng pag-recover sa pag-recover. Sa isang tipikal na PN-junction diode reverse oras ng pagbawi ay maaaring mag-iba mula sa maraming mga microsecond hanggang sa 100 nanoseconds. Ang Schottky diode ay walang oras sa pagbawi, sapagkat ang Schottky diode ay walang depletion na rehiyon sa kantong.

Baliktad na kasalukuyang pagtagas: Ang kasalukuyang kasalukuyang isinasagawa mula sa isang aparato na semiconductor sa reverse bias ay kasalukuyang kasalukuyang pagtagas. Sa Schottky diode, ang pagtaas ng temperatura ay makabuluhang taasan ang reverse leakage current.

Mga aplikasyon ng Schottky Diode

Ang mga Schottky diode ay mayroong maraming mga aplikasyon sa industriya ng electronics dahil sa kanilang natatanging mga katangian. Ang ilan sa mga application ay ang mga sumusunod:

1. Boltahe Clamping / Clipping circuit

Ang mga circuit ng clipper at clamper circuit ay karaniwang ginagamit sa mga application na humuhubog ng alon. Ang pagkakaroon ng isang mababang pag-aari ng boltahe na drop ay ginagawang kapaki-pakinabang ang Schottky diode bilang isang clamping diode.

2. Baligtarin ang kasalukuyang at proteksyon ng paglabas

Tulad ng alam natin, ang Schottky diode ay tinatawag ding pag- block ng diode sapagkat hinaharangan nito ang kasalukuyang daloy sa pabalik na direksyon; maaari itong magamit bilang proteksyon sa paglabas. Halimbawa, sa Emergency Flash Light, isang Schottky diode ang ginagamit sa pagitan ng isang supercapacitor at DC motor upang maiwasan ang paglabas ng supercapacitor sa pamamagitan ng DC motor.

3. Mga sampol na taglay ng sampol

Ang pasulong na kampi na Schottky diode ay walang anumang mga carrier ng singil ng minorya, at dahil dito, maaari silang lumipat nang mas mabilis kaysa sa mga tipikal na diode ng PN-junction. Kaya ang mga Schottky diode ay ginagamit sa dahil mayroon silang mas mababang oras ng paglipat mula sa sample hanggang sa hawakan at nagreresulta ito sa isang mas tumpak na sample sa output.

4. Power rectifier

Ang mga Schottky diode ay may mataas na kasalukuyang density, at ang mababang pasulong na pagbagsak ng boltahe ay nangangahulugang mas mababa ang lakas na nasayang kaysa sa isang tipikal na PN junction diode at ginagawang mas angkop ang mga Schottky diode para sa mga power rectifier.

Dagdag dito maaari mong makita ang praktikal na pagpapatupad ng Diode sa maraming mga circuit sa pamamagitan ng pagsunod sa link.