ال الصمام الثنائي شوتكي أو مقوم شوتكي الحاجز سمي على اسم الفيزيائي الألماني 'والتر إتش شوتكي' ، وهو عبارة عن صمام ثنائي شبه موصل مصمم بمعدن بواسطة تقاطع أشباه الموصلات. إنه يحتوي على انخفاض جهد منخفض إلى الأمام وعمل تحويل سريع للغاية. في الأيام الأولى للشبكة اللاسلكية ، تم استخدام أجهزة الكشف عن الشعيرات القطنية وفي تطبيقات الطاقة المبكرة ، تم استخدام المقومات المعدنية التي يمكن قياسها من ثنائيات شوتكي البدائية. على الرغم من حقيقة أنه في مجال الإلكترونيات عالية التقنية اليوم ، فإن لهذه الثنائيات العديد من التطبيقات. في الواقع ، إنه أحد أقدم أجهزة أشباه الموصلات في الواقع. كجهاز لأشباه الموصلات المعدنية ، يمكن إرجاع تطبيقاته إلى ما قبل عام 1900 حيث كانت أجهزة الكشف عن البلورات وكاشفات شعيرات القطط وما شابه ذلك جميعها عبارة عن ثنائيات حاجز شوتكي بشكل فعال.
مقوم شوتكي الحاجز؟
حاجز شوتكي الصمام الثنائي المعدل هو مكون إلكتروني يستخدم بشكل عام في تطبيقات الترددات اللاسلكية مثل الخلاط أو الصمام الثنائي الكاشف. يستخدم هذا الصمام الثنائي أيضًا في تطبيقات الطاقة مثل المقوم نظرًا لخصائصه مثل انخفاض الجهد الأمامي المنخفض المهم لمستويات منخفضة من فقدان الطاقة على عكس الوضع الطبيعي الثنائيات الوصلة PN.
مقوم حاجز شوتكي
يشبه رمز الصمام الثنائي Schottky رمز دائرة الصمام الثنائي الأساسي. يتميز رمز الصمام الثنائي هذا عن أنواع أخرى من الصمام الثنائي عن طريق إضافة ساقين إضافيتين على الشريط الموجود على الرمز.
معدل شوتكي الحاجز رمز
بناء ديود شوتكي الحاجز
في هذا الصمام الثنائي ، يتم إنشاء الاتصال بين المعدن وأشباه الموصلات لتشكيل حاجز شوتكي ، أي أن الجانب المعدني يعمل كأنود وأشباه الموصلات من النوع n ككاثود. يحدد اختيار مزيج المعدن وأشباه الموصلات الجهد الأمامي للديود. يمكن لكل من أشباه الموصلات من النوع p و n أن تزيد من حواجز Schottky ولكن أشباه الموصلات من النوع p لها تباين جهد أمامي منخفض مع أشباه الموصلات من النوع n.
بناء ديود شوتكي الحاجز
كما نعلم ، فإن الجهد الأمامي يتناسب عكسياً مع تيار التدفق الخارج ، إذا كان هذا الجهد منخفضًا ، فإن تيار التدفق العكسي مرتفع وهو أمر غير مفضل. لهذا السبب نستخدم نوع n مادة أشباه الموصلات في هذا الصمام الثنائي. المعادن النموذجية المستخدمة في تجميع الصمام الثنائي الحاجز شوتكي هي البلاتين ، التنجستن أو الكروم ، الموليبدينوم ، سليكات البلاديوم ، سيليسيد البلاتين ، الذهب إلخ.
عمل شوتكي بارير ديود
كما هو مبين في الشكل أدناه ، عندما يتم تطبيق الجهد على الصمام الثنائي بحيث يكون المعدن + V فيما يتعلق أشباه الموصلات . إنه جهاز أحادي القطب لأنه يحتوي على إلكترونات كحاملات شحنة أغلبية على جانبي التقاطع. عندما يتم الاتصال بهذين الاثنين ، تبدأ الإلكترونات في التدفق في كلا الاتجاهين عبر واجهة أشباه الموصلات المعدنية.
عمل شوتكي بارير ديود
لذلك لا توجد أشكال منطقة استنفاد بالقرب من التقاطع أي لا يوجد تيار كبير من المعدن إلى أشباه الموصلات في انحياز عكسي. نظرًا لوقت إعادة تركيب ثقب الإلكترون ، فإن التأخير هناك في ثنائيات الوصلة غير موجود. تمتلك أشباه الموصلات من النوع N طاقة وضع أعلى على النقيض من إلكترونات المعادن. سيكون الجهد المتزايد عبر الصمام الثنائي ضد الإمكانات المدمجة ويسهل تدفق التيار.
المميزات والعيوب
تُستخدم ثنائيات Schottky في العديد من التطبيقات حيث لا يتم تنفيذ أنواع أخرى من الصمام الثنائي أيضًا. أنها توفر عددًا من المزايا التي تشمل ما يلي.
- جهد تشغيل منخفض
- وقت الشفاء السريع
- سعة تقاطع منخفضة
- كفاءة عالية وكثافة تيار عالية
- تعمل هذه الثنائيات بترددات عالية.
- تولد هذه الثنائيات ضوضاء غير ضرورية أقل من صمام تقاطع PN
- العيب الرئيسي للدايود Schottky هو أنه يولد تيار تشبع عكسي كبير من الصمام الثنائي pn الوصلة
خصائص V-I
- تظهر خصائص V-I للديود Schottky في الشكل أدناه. يشير الخط العمودي في الشكل إلى تدفق التيار في الصمام الثنائي ويشير الخط الأفقي إلى الجهد المطبق عبر الصمام الثنائي.
- ترتبط خصائص VI لهذا الصمام الثنائي تقريبًا بصمام تقاطع PN. ولكن ، انخفاض الجهد الأمامي لهذا الصمام الثنائي قليل جدًا مقارنة بصمام ثنائي التوصيل PN.
- يتراوح انخفاض الجهد الأمامي لصمام ثنائي شوتكي من 0.2 إلى 0.3 فولت بينما يتراوح انخفاض الجهد الأمامي للديود السليكوني PN من 0.6 إلى 0.7 فولت.
- إذا كان جهد التحيز الأمامي أعلى من 0.2 أو 0.3 فولت ، فإن تدفق التيار يبدأ بالتدفق عبر الصمام الثنائي.
- في هذا الصمام الثنائي ، يحدث تيار التشبع العكسي عند جهد منخفض جدًا على عكس الصمام الثنائي للسيليكون.
خصائص V-I للديود شوتكي مقابل الصمام الثنائي العادي
تطبيقات شوتكي ديود
شوتكي تستخدم الثنائيات لأغراض عديدة والتي تشمل ما يلي
- تستخدم الثنائيات شوتكي كمعدلات في دوائر التطبيق عالية الطاقة
- تستخدم ثنائيات شوتكي في تطبيقات مختلفة مثل الترددات اللاسلكية ، والطاقة ، وكشف الإشارة ، والدوائر المنطقية
- تلعب الثنائيات Schottky دورًا أساسيًا في دوائر GaAs
- تستخدم ثنائيات شوتكي في نظام PV (الكهروضوئي) المستقل لمنع البطاريات من التفريغ عبر الألواح الشمسية ليلاً وكذلك في نظام توصيل الشبكة.
- تستخدم الثنائيات شوتكي في تطبيقات لقط الجهد.
وبالتالي ، فإن هذا كله يتعلق بعمل مقومات Schottky Barrier وتطبيقاتها. نأمل أن يكون لديك فهم أفضل لهذا المفهوم. علاوة على ذلك ، لأي شكوك بشأن هذه المقالة أو لتنفيذ أي مشاريع كهربائية ، يرجى تقديم اقتراحاتك القيمة في قسم التعليقات أدناه. إليك سؤال لك ، ما هي الوظيفة الرئيسية لديود شوتكي؟
