การประยุกต์ใช้และหน้าที่ของชอตกี้ไดโอด

ไดโอด Schottky ไม่ได้ถูกสร้างขึ้นโดยใช้หลักการที่สารกึ่งตัวนำชนิด p และสารกึ่งตัวนำชนิด n สัมผัสกันเพื่อสร้างจุดแยก PN แต่ใช้หลักการของจุดเชื่อมต่อสารกึ่งตัวนำโลหะที่เกิดจากการสัมผัสสารกึ่งตัวนำโลหะ ดังนั้น Schottky diode จึงเรียกอีกอย่างว่าไดโอดสารกึ่งตัวนำโลหะ (หน้าสัมผัส) หรือไดโอดกั้นพื้นผิวซึ่งเป็นไดโอดพาหะร้อน

ข้อได้เปรียบหลักของ SBD มีสองด้าน:

1) เนื่องจากความสูงของสิ่งกีดขวาง Schottky ต่ำกว่าความสูงของสิ่งกีดขวางทางแยก PN แรงดันเกณฑ์การนำไฟฟ้าไปข้างหน้าและแรงดันตกคร่อมไปข้างหน้าจึงต่ำกว่าของไดโอดทางแยก PN (ต่ำกว่าประมาณ 0.2V)

2) เนื่องจาก Schottky diode เป็นอุปกรณ์นำไฟฟ้าชนิดหนึ่งส่วนใหญ่ จึงไม่มีอายุการใช้งานของพาหะส่วนน้อยและการกู้คืนแบบย้อนกลับ เวลาการกู้คืนย้อนกลับของไดโอด Schottky เป็นเพียงเวลาการชาร์จและการคายประจุของตัวเก็บประจุกั้น Schottky ซึ่งแตกต่างจากเวลาการกู้คืนย้อนกลับของไดโอดจุดแยก PN อย่างสิ้นเชิง เนื่องจากค่าการกู้คืนย้อนกลับของไดโอด Schottky มีขนาดเล็กมาก ความเร็วในการสลับจึงเร็วมาก และการสูญเสียการสลับจึงมีขนาดเล็กเป็นพิเศษ ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานความถี่สูง

อย่างไรก็ตาม แรงดันไฟย้อนกลับของไดโอด Schottky ค่อนข้างต่ำ เนื่องจากตัวกั้นแรงดันย้อนกลับของ Schottky diode นั้นบางและเกิดการแตกตัวได้ง่ายบนพื้นผิวของมัน เนื่องจากไดโอด Schottky มีแนวโน้มที่จะเกิดการแตกตัวทางความร้อนมากกว่าไดโอดชุมทาง PN กระแสไฟรั่วย้อนกลับจึงมากกว่าของไดโอดชุมทาง PN

แอปพลิเคชัน

โครงสร้างและคุณลักษณะของไดโอด Schottky ทำให้เหมาะสำหรับการแก้ไขความถี่สูงในช่องเอาต์พุตแรงดันต่ำและกระแสขนาดใหญ่ การตรวจจับและการผสมที่ความถี่สูงมาก (เช่น X-band, C-band, S-band และ Ku-band) และการหนีบในวงจรลอจิกความเร็วสูง ไดโอด Schottky มักใช้ในไอซี วงจรรวมเช่นไดโอด Schottky กลายเป็นกระแสหลักของวงจร TTL และใช้กันอย่างแพร่หลายในคอมพิวเตอร์ความเร็วสูง

นอกเหนือจากพารามิเตอร์คุณลักษณะของไดโอดชุมทาง PN ทั่วไปแล้ว พารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของไดโอดชอตต์กีที่ใช้สำหรับการตรวจจับและการผสมยังรวมถึงอิมพีแดนซ์ความถี่กลาง (หมายถึงอิมพีแดนซ์ของไดโอดชอตต์กีเมื่อกำลังการสั่นเฉพาะที่ที่กำหนดถูกนำไปใช้กับ ความถี่กลางที่ระบุ โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 200 Ω และ 600 Ω) อัตราส่วนคลื่นยืนของแรงดันไฟฟ้า (โดยทั่วไปจะน้อยกว่าหรือเท่ากับ 2) และตัวเลขสัญญาณรบกวน

ผล

Schottky diode เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ชนิดหนึ่งที่ใช้พลังงานต่ำและมีความเร็วสูง มีลักษณะเฉพาะคือเวลาการกู้คืนย้อนกลับสั้นมาก (น้อยเพียงไม่กี่นาโนวินาที) และแรงดันตกคร่อมการนำไฟฟ้าไปข้างหน้ามีค่าประมาณ 0.4V เท่านั้น ส่วนใหญ่จะใช้เป็นไดโอดเรียงกระแสขนาดใหญ่ แรงดันต่ำ ความถี่สูง ไดโอดล้ออิสระ ไดโอดป้องกัน และยังใช้เป็นไดโอดเรียงกระแสและไดโอดตรวจจับสัญญาณขนาดเล็กในการสื่อสารไมโครเวฟและวงจรอื่น ๆ พบได้ทั่วไปในแหล่งจ่ายไฟสื่อสารและตัวแปลงความถี่

การใช้งานทั่วไปคือในวงจรสวิตชิ่งของทรานซิสเตอร์สองขั้ว BJT ไดโอด Shockley เชื่อมต่อกับ BJT เพื่อหนีบ เพื่อให้ทรานซิสเตอร์อยู่ในสถานะปิดมากในสถานะเปิด ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความเร็วในการสลับของ ทรานซิสเตอร์. วิธีนี้เป็นเทคนิคที่ใช้ในวงจรภายใน TTL ของไอซีดิจิทัลทั่วไป เช่น 74LS, 74als และ 74As

ลักษณะเฉพาะอีกอย่างของ Schottky diode คือแรงดันตกคร่อม VF ไปข้างหน้ามีขนาดค่อนข้างเล็ก ภายใต้กระแสเดียวกัน แรงดันตกไปข้างหน้าจะน้อยกว่ามาก นอกจากนี้ เวลาพักฟื้นยังสั้น นอกจากนี้ยังมีข้อเสีย: แรงดันไฟฟ้าที่ทนค่อนข้างต่ำและกระแสไฟรั่วจะใหญ่กว่าเล็กน้อย การพิจารณาอย่างครอบคลุมจะต้องนำมาพิจารณาเมื่อเลือก