Najpopularniejszy typ diod (domieszkowane krzemowe diody przyłączeniowe PN ) mają minimalny spadek napięcia, aby przezwyciężyć potencjał złącza, tj. Studnię energetyczną, do przewodzenia nośników. W przypadku krzemu jest to około 0,6-0,65 woltów i zależy od temperatury.
W niektórych zastosowaniach spadek diody o wartości ~ 0,65 V jest niedopuszczalny. Powody obejmują:
- Moc marnowana na diodzie jest funkcją prądu przez nią przepływającego i napięcia złącza na tym prądzie, tj
P = V x I. Zatem wytwarzane ciepło jest proporcjonalne do tego napięcia
- Jednym z czynników ( nie jedynym ) prędkości przełączania diod jest bariera napięciowa, którą należy pokonać, aby nastąpiło przewodzenie. Zatem zmniejszenie tego napięcia byłoby jednym ze sposobów przyspieszenia wydajności przełączania diod.
Logicznie rzecz biorąc, prostą odpowiedzią powinno być użycie innego półprzewodnika zamiast Si ... i to działa z pewnymi ograniczeniami: Alternatywą dla zastosowań niskonapięciowych jest tradycyjnie dioda złącza germanowego pn: jej potencjał złącza wynosi około 0,15 wolta, znacznie mniejszy niż ~ 0,65 woltów powyżej. Jednak diody Ge w dużej mierze znikają z użycia z powodu problemów, w których przegrywają z diodami krzemowymi: Na przykład wysoki prąd upływu wstecznego, niska pojemność prądu przewodzenia, niskie napięcie blokujące wsteczny i żałosna stabilność termiczna.
Schottky'ego Dioda mieści się gdzieś między diodami Si i Ge parametrów, ale znacząco różni się w sposób działania: Funkcja rektyfikacji występuje pomiędzy półprzewodnika domieszkowanego prawie zawsze typu n i metali tworzących „ Schottkiego ” półprzewodnika . Należy zauważyć, że uzupełniający typ domieszki (w zależności od przypadku p <--> n) jest nieobecny w diodach Schottky'ego.
Napięcie w studni energii w przypadku bariery metal-półprzewodnik zależy od tego, która kombinacja półprzewodnika i metalu jest używana do utworzenia diody, i jest zwykle znacznie niższe niż napięcie diody złącza pn (połowa napięcia, jak zauważył Olin w jego odpowiedź).
Inną dużą zaletą jest to, że czas odzyskiwania wstecznego bariery Schottky'ego jest prawie nieskończenie mały w porównaniu do stosunkowo powolnej diody złącza pn. To jest tajemnica dla aplikacji do szybkiego przełączania / prostowania.
Wadą diod Schottky'ego jest to, że prąd upływu zwrotnego jest powiązany z osiągniętym napięciem bariery - i drastycznie rośnie wraz ze spadkiem tego potencjału złącza. Dlatego, chociaż możliwe są bardzo niskie potencjały połączeń, dla celów rektyfikacyjnych zbyt niskie napięcie nie jest dobrą rzeczą.
Teraz sprowadzając się do pytań:
- Diody Schottky'ego są stosowane w obwodach, w których niezbędny jest niski potencjał złącza, a odwrotny upływ nie stanowi przełomu
- Zarówno małe sygnały, duża szybkość przełączania, jak i moc Diody Schottky mają swoje zastosowanie w projektowaniu elektronicznym: tj. Zarówno do zastosowań niskonapięciowych, w których ważny jest niski spadek diody i szybki odzysk, jak i do zastosowań wysokoprądowych, w których niski spadek diody powoduje mniejsze straty mocy, ponieważ ciepło. np. moja ulubiona moc diody Schottky'ego, Vishay 95sq015 , ma napięcie przewodzące zaledwie 0,25 wolta przy prądzie 9 amperów!
- Jednym z kluczowych, stosunkowo niedawnych zastosowań diod Schottky'ego jest przełączanie w wysokich temperaturach, w którym diody Schottky'ego z węglika krzemu, np. 1N8032 , zapewniają bardzo wysokie napięcie blokowania wstecznego (typowo> 600 V), brak ładowania zwrotnego i znamionową pracę do 200 do 250 o Podczas gdy w tych diodach traci się przewagę niskiego napięcia przewodzenia, prędkość przełączania z powodu zerowego powrotu do tyłu, w połączeniu z pracą w niesamowicie wysokich temperaturach, sprawia, że ten typ Schottky jest wyjątkowo nieoceniony w takich zastosowaniach.
