Diode de Schottky
La diode de Schottky de (baptisée du nom de allemand Walter H. Schottky de physicien ; également connue en tant que diode de porteur chaud de ) est une diode du semi-conducteur avec une basse chute de tension vers l'avant de et très un commutant rapidement l'action . Les applications typiques incluent la décharger-protection pour les piles solaires reliées aux batteries d'acide de plomb et dans les alimentations d'énergie de commuter-mode ; dans les deux cas la basse tension vers l'avant mène à l'efficacité accrue. Tandis que les diodes de silicium standard ont une chute de tension vers l'avant d'environ 0.6 volt et des diodes de germanium 0.2 volt, Schottky que la chute de tension de diodes à polarise en aval d'environ 1 mA est dans la gamme 0.46 V, qui les rend utiles dans le de tension maintenant les applications et la prévention de la saturation de transistor de . C'est dû à la densité de courant plus élevée dans la diode de Schottky.
Une diode de Schottky emploie une jonction de métal-semi-conducteur comme barrière de Schottky de (au lieu d'une jonction de semi-conducteur-semi-conducteur de comme dans des diodes conventionnelles). Cette barrière de Schottky a comme conséquence tous les deux des temps très rapides de commutation et basse chute de tension vers l'avant.
La différence la plus importante entre le PN et la diode de Schottky est temps de rétablissement d'inversion, quand la diode commute de non conducteur à l'état de conduite et vice versa. Là où dans une diode de PN le temps de rétablissement d'inversion peut être dans l'ordre des centaines de nanosecondes et moins que 100ns pour les diodes rapides, les diodes de Schottky n'ont pas un temps de rétablissement, car il n'y a rien à récupérer de. Le temps de commutation est ~100 le la picoseconde pour les petites diodes de signal, et jusqu'aux dizaines de nanosecondes pour les diodes de grande capacité spéciales de puissance. Avec la commutation de jonction de PN, il y a également un courant de rétablissement d'inversion, qui en semi-conducteurs de haute puissance apporte le bruit accru d'IEM . Avec des diodes de Schottky commutant immédiatement avec seulement le léger chargement capacitif, c'est beaucoup moins de souci.
On lui dit souvent que la diode de Schottky est un " ; " du porteur de majorité de ; dispositif de semi-conducteur. Ceci signifie que si le corps de semi-conducteur est N-type de enduit par , seulement le N-type porteurs (jeu mobile d'électrons un rôle significatif dans le fonctionnement normal du dispositif. Les porteurs de majorité sont rapidement injectés dans la bande de conduction du contact en métal de l'autre côté de la diode pour devenir les électrons mobiles libres . Par conséquent aucune recombinaison lente et aléatoire de type porteurs de N et de p n'est impliquée, de sorte que cette diode puisse cesser la conduction plus rapidement qu'une diode ordinaire de redresseur de PN. Cette propriété laisse alternativement un plus petit secteur de dispositif, qui conduit également à une transition plus rapide. C'est une autre raison pour laquelle les diodes de Schottky sont utiles dans des convertisseurs de puissance de de commutateur-mode que la vitesse de la diode signifie que le circuit peut actionner les fréquences dans la gamme à 200 kilohertz à 2 mégahertz, permettant l'utilisation des petits inducteurs et des condensateurs avec une plus grande efficacité que serait possible avec d'autres types de diode. les diodes de Schottky de Petit-secteur sont le coeur des détecteurs de rf et les mélangeurs , qui actionnent souvent jusqu'à 5 gigahertz.
Les limitations les plus évidentes des diodes de Schottky sont l'estimation relativement basse de tension inverse pour des diodes de Schottky de silicium-métal, 50 V et ci-dessous, et une fuite relativement élevée courant d'inverse de . Le courant renversé de fuite, augmentant avec la température, mène à une issue thermique de l'instabilité . Ceci limite souvent la tension inverse utile bien au-dessous de l'estimation réelle. Heureusement, les temps changent et les diodes deviennent meilleures et meilleures. Les estimations de tension sont maintenant vers le haut à 200 que V. IXYS est un fabricant avec ces estimations. Le SUR le semi-conducteur offre des diodes de Schottky avec des tensions de blocage renversées élevées de jusqu'à 250 V, tels que la série MBR40250.
Puisque 2001 une autre invention importante ont été présentés par Siemens Semiconductor (maintenant Infineon ) : une diode du carbure de silicium Schottky. Les diodes de sic Schottky ont le courant renversé d'environ 40 fois inférieur de fuite comparé aux diodes du silicium Schottky de et sont disponibles dans les variantes 300V et 600V. À partir de 2007 une nouvelle 1200 variante de volt 7.5A est vendue comme morceau de 2x2mm pour des fabricants de l'inverseur de puissance de .
Le carbure de silicium a la haute une conductivité thermique et la température fait influencer peu sur sa commutation et caractéristiques thermiques. Avec le special l'empaquetage de lui est possible d'avoir les températures de jonction d'opération de plus de 500 le K , qui permet le rayonnement passif se refroidissant dans les applications aérospatiales du .
Des diodes de Schottky peuvent être utilisées dans le " de d'alimentation d'énergie ; ORing" ; fait le tour de dans les produits qui ont une batterie interne et une entrée de l'adapteur de forces , ou semblable. Cependant, le courant renversé élevé de fuite présente un problème dans ce cas-ci, car n'importe quel circuit de détection à grande impédance de tension (par exemple surveillant la tension de batterie ou détectant si un adapteur de forces est présent) verra la tension de l'autre source d'énergie par la fuite de diode.
Les diodes généralement produites de Schottky incluent 1N5817 les redresseurs de la série 1 A. Des jonctions de métal-semi-conducteur de Schottky sont décrites dans les successeurs de la famille du TTL du 7400 des dispositifs logiques la série 74S, 74LS et 74ALS, où elles sont utilisées comme brides parallèlement aux jonctions de collecteur-base des transistors bipolaires pour empêcher leur saturation, réduisant de ce fait considérablement leurs retards d'arrêt.
Quand une tension vers l'avant encore inférieure est désirée, ou si la renversé-fuite est problématique, un soi-disant " ; " idéal de la diode ; , combinant un commutateur du transistor MOSFET et un circuit de commande, peut être employé, dans un mode d'opération connu sous le nom de rectification synchrone .
Voir également
Barrière de Schottky de
Références externes
La jonction de Métal-Semi-conducteur. SUR la diode du semi-conducteur MBR40250 40A/250V Schottky
Diodes de sic Schottky d'Infineon 300V/600V pour des applications de puissance
" ; Introduction à Schottky Rectifiers" ;
" ; Produit Specifications" de dispositifs de puissance de CREE ;
.
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