عمل شوتكي ديود والتطبيقات

عمل شوتكي ديود والتطبيقات

الصمام الثنائي Schottky هو نوع واحد من مكون إلكتروني ، والذي يعرف أيضًا باسم الصمام الثنائي الحاجز. يستخدم على نطاق واسع في تطبيقات مختلفة مثل الخلاط ، في تطبيقات التردد اللاسلكي ، وكمقوم في تطبيقات الطاقة. إنه الصمام الثنائي ذو الجهد المنخفض. انخفاض الطاقة أقل مقارنة بـ الثنائيات تقاطع PN . تم تسمية الصمام الثنائي شوتكي على اسم العالم شوتكي. يشار إليه أيضًا أحيانًا باسم الصمام الثنائي الحامل الساخن أو الصمام الثنائي للإلكترون الساخن وحتى الصمام الثنائي الحاجز السطحي. تتناول هذه المقالة ما هو الصمام الثنائي Schottky والبناء والتطبيقات والخصائص والمزايا.



ما هو شوتكي دايود؟

يُعرف الصمام الثنائي Schottky أيضًا باسم الصمام الثنائي الحامل الساخن وهو الصمام الثنائي أشباه الموصلات مع إجراء تحويل سريع للغاية ، ولكن انخفاض الجهد الأمامي المنخفض. عندما يتدفق التيار عبر الصمام الثنائي ، هناك انخفاض صغير في الجهد عبر محطات الصمام الثنائي. في الصمام الثنائي العادي ، يتراوح انخفاض الجهد بين 0.6 إلى 1.7 فولت ، بينما يتراوح انخفاض الجهد في الصمام الثنائي شوتكي عادة بين 0.15 و 0.45 فولت. يوفر انخفاض الجهد المنخفض هذا سرعة تحويل أعلى وكفاءة أفضل للنظام. في الصمام الثنائي شوتكي ، يتشكل تقاطع شبه موصل-معدن بين أشباه الموصلات والمعدن ، مما يؤدي إلى إنشاء حاجز شوتكي. يعمل أشباه الموصلات من النوع N ككاثود ويعمل الجانب المعدني كأنود الصمام الثنائي.


شوتكي الصمام الثنائي

شوتكي الصمام الثنائي





شوتكي ديود البناء

إنه تقاطع أحادي الجانب. يتم تشكيل تقاطع معدن أشباه الموصلات في أحد الطرفين ويتم تكوين اتصال آخر بأشباه الموصلات المعدنية في الطرف الآخر. إنه اتصال أومي ثنائي الاتجاه مثالي مع عدم وجود إمكانات بين المعدن وأشباه الموصلات وهو غير قابل للتصحيح. إن الإمكانات المدمجة عبر الصمام الثنائي الحاجز شوتكي المفتوح الدائرة تميز الصمام الثنائي شوتكي.

الهيكل الفيزيائي للديود شوتكي

الهيكل الفيزيائي للديود شوتكي



الصمام الثنائي شوتكي هو دالة لانخفاض درجة الحرارة. إنه يقلل ويزيد تركيز المنشطات في درجة الحرارة في أشباه الموصلات من النوع N. لأغراض التصنيع ، يتم استخدام معادن الصمام الثنائي الحاجز شوتكي مثل الموليبدينوم والبلاتين والكروم والتنغستن والألمنيوم والذهب وما إلى ذلك ، ويتم استخدام أشباه الموصلات من النوع N.

صمام ثنائي شوتكي الحاجز

يُعرف الصمام الثنائي الحاجز Schottky أيضًا باسم Schottky أو ​​الصمام الثنائي الحامل الساخن. الصمام الثنائي الحاجز شوتكي هو معدن شبه موصل. يتم تشكيل التقاطع عن طريق إحضار اتصال معدني مع مادة أشباه الموصلات من النوع N مخدر بشكل معتدل. الصمام الثنائي الحاجز Schottky عبارة عن جهاز أحادي الاتجاه يقوم بتوصيل التدفقات الحالية في اتجاه واحد فقط (تدفق التيار التقليدي من المعدن إلى أشباه الموصلات)

صمام ثنائي شوتكي الحاجز

صمام ثنائي شوتكي الحاجز

خصائص V-I من صمام ثنائي شوتكي الحاجز

فيما يلي خصائص V-I لصمام ثنائي شوتكي الحاجز


خصائص V-I

  • يعتبر انخفاض الجهد الأمامي في الصمام الثنائي الحاجز شوتكي منخفضًا جدًا مقارنة بصمام التوصيل العادي PN.
  • يتراوح انخفاض الجهد الأمامي من 0.3 فولت إلى 0.5 فولت.
  • يتكون انخفاض الجهد الأمامي لحاجز شوتكي من السيليكون.
  • يزداد انخفاض الجهد الأمامي في نفس الوقت مما يزيد من تركيز المنشطات لأشباه الموصلات من النوع N.
  • تعد خصائص V-I الخاصة بالديود الحاجز Schottky أكثر حدة مقارنة بخصائص V-I لوصلة التوصيل PN العادية بسبب التركيز العالي للحوامل الحالية.

المكونات الحالية في شوتكي ديود

تكون حالة تيار الصمام الثنائي الحاجز Schottky من خلال ناقلات الأغلبية ، وهي إلكترونات في أشباه الموصلات من النوع N. الصيغة في الصمام الثنائي الحاجز شوتكي هي

أناتي= أناتعريف+ أناحفر الأنفاق+ أناانبعاث حراري

أين أنا تعريفهو تيار انتشار بسبب تدرج التركيز وكثافة تيار الانتشار ي ن= د ن* ماذا او ما * dn / dx للإلكترونات ، أين د نهو ثابت انتشار الإلكترونات ، q هي الشحنة الإلكترونية = 1.6 * 10 19كولوم ، dn / dx هو تدرج تركيز للإلكترونات.
النفق هو تيار النفق الناتج عن النفق الميكانيكي الكمومي عبر الحاجز. تزداد احتمالية النفق مع انخفاض الحاجز أو الإمكانات الداخلية وانخفاض عرض طبقة النضوب. هذا التيار يتناسب طرديا مع احتمال حفر الأنفاق.
أنا انبعاث حراريهو تيار بسبب تيار انبعاث حراري. بسبب التحريض الحراري ، تمتلك بعض الموجات الحاملة طاقة مساوية أو أكبر من طاقة نطاق التوصيل لواجهة أشباه الموصلات المعدنية وتدفق التيار ، وهذا ما يعرف بتيار الانبعاث الحراري.
نظرًا لأن التيار المتدفق مباشرة عبر الصمام الثنائي الحاجز شوتكي يكون من خلال ناقلات الشحنة الأغلبية. وبالتالي ، فهي مناسبة لتطبيقات التحويل عالية السرعة لأن الجهد الأمامي منخفض جدًا ووقت الاسترداد العكسي قصير جدًا.

تطبيقات شوتكي ديود

تستخدم ثنائيات شوتكي لتطبيقات تثبيت الجهد والوقاية من تشبع الترانزستور بسبب كثافة التيار العالية في الصمام الثنائي شوتكي. لقد كان أيضًا انخفاض الجهد الأمامي المنخفض في الصمام الثنائي شوتكي ، حيث يتم إهداره في حرارة أقل ، مما يجعلها خيارًا فعالاً للتطبيقات الحساسة والفعالة للغاية. بسبب الصمام الثنائي Schottky المستخدم في الأنظمة الكهروضوئية المستقلة من أجل منع البطاريات من التفريغ لغرض الألواح الشمسية في الليل وكذلك في الأنظمة المتصلة بالشبكة ، التي تحتوي على سلاسل متعددة متصلة في اتصال متوازي. تستخدم ثنائيات شوتكي أيضًا كمعدلات في مزودات الطاقة .

مزايا شوتكي ديود

تستخدم ثنائيات شوتكي في العديد من التطبيقات مقارنة بـ أنواع أخرى من الصمام الثنائي التي لا تعمل بشكل جيد.

  • جهد تشغيل منخفض: يتراوح جهد التشغيل للديود بين 0.2 و 0.3 فولت. بالنسبة للديود السيليكوني ، فهو مقابل 0.6 إلى 0.7 فولت من الصمام الثنائي السليكون القياسي.
  • وقت الشفاء السريع: يعني وقت الاسترداد السريع مقدارًا صغيرًا من الشحن المخزن الذي يمكن استخدامه لتطبيقات التحويل عالية السرعة.
  • سعة تقاطع منخفضة: إنها تحتل مساحة صغيرة جدًا ، بعد النتيجة التي تم الحصول عليها من نقطة تلامس السليكون. لأن مستويات السعة صغيرة جدًا.

ميزات شوتكي ديود

تشمل ميزات الصمام الثنائي Schottky بشكل أساسي ما يلي

  • كفاءة أعلى
  • انخفاض الجهد إلى الأمام
  • سعة منخفضة
  • حزمة منخفضة السطح جبل ، صغيرة جدا
  • حلقة حماية متكاملة للحماية من الإجهاد

وبالتالي ، فإن هذا كله يتعلق بـ Schottky Diode Work ومبدأ عمله وتطبيقاته. نأمل أن يكون لديك فهم أفضل لهذا المفهوم. علاوة على ذلك ، لأية شكوك بخصوص هذه المادة أو مشاريع كهربائية وإلكترونية ، يرجى تقديم اقتراحاتكم القيمة في قسم التعليقات أدناه. إليكم سؤالاً ، ما هي الوظيفة الرئيسية لديود شوتكي؟

اعتمادات الصورة: