Dioda Schottky’ego – czym jest i do czego służy?

Dioda Schottky’ego jest popularną diodą półprzewodnikową, wyróżniającą się nietypowym rodzajem złącza. Na tle pozostałych diod półprzewodnikowych, wyróżnia się niewielką pojemnością złącza, co wpływa na jej niesamowicie szybki czas przełączania. Czytaj dalej i dowiedz się więcej szczegółów.

Dioda Schottky’ego, bardzo często jest potocznie określana jako dioda Schottky. Nazwa tej biernej diody pochodzi od nazwiska niemieckiego fizyka Waltera Schottky’ego, który poza stworzeniem podwalin do budowy tego rodzaju diody, wynalazł m.in. mikrofon wstęgowy (wykorzystywany do profesjonalnej rejestracji dźwięku), udoskonalił lampy elektronowe, czy dokonał rewolucyjnych badań dotyczących szumów termicznych i szumów śrutowych w urządzeniach elektronowych.

Jak działa dioda Schottky’ego?

Dioda jest elementem elektronicznym, który umożliwia przewodzenie prądu elektrycznego w konkretnym kierunku (zwanym kierunkiem przewodzenia), przy jednoczesnym blokowaniu jego przepływu w kierunku drugim. Najczęściej występującym diodami są diody półprzewodnikowe.

Budowa diod półprzewodnikowych, w dużym skrócie sprowadza się do nieliniowych, dwukońcówkowych elementów, które zawierają w swojej strukturze specjalne złącze p-n (stworzone z domieszkowanych półprzewodników). To, co wyróżnia diodę Schottky’ego od pozostałych diod półprzewodnikowych, to właśnie brak złącza p-n. W jego miejscu znajduje się złącze metal-półprzewodnik, zwane również złączem m-s.

Tego rodzaju złącze m-s jest zbudowane za sprawą pokrycia metalem płytki z półprzewodnika. Wyróżnia się dwie charakterystyki prądowo-napięciowe, złączy m-s: liniową oraz nieliniową. Liniowe złącze m-s to złącze o charakterze omowym (zwanym również charakterem opornościowym). Z kolei nieliniowe złącza m-s to złącza prostujące, wykorzystywane w diodzie Schottkyego.

Dioda Schottky’ego to rozwiązanie wyróżniające się m.in. niewielką pojemnością złączą, co sprawia, że standardowego czas przełączenia wynosi średnio zaledwie 100 ps. Małe diody Schottky’ego umożliwiają sprawne działanie przy częstotliwościach, które dochodzą do zaledwie kilkudziesięciu GHz. Z kolei duże diody Schottky’ego znalazły zastosowanie w impulsowych urządzeniach energoelektronicznych, zwłaszcza w falownikach, przetwornicach napięcia, czy zasilaczach impulsowych (w tym także popularnych zasilaczach komputerowych).

Zalety diody Schottky’ego

Dioda Schottky’ego wyróżnia się dwukrotnie mniejszym spadkiem napięcia w kierunku przewodzenia niż standardowego diody krzemowe, które są na szeroką skalę wykorzystywane w przemyśle. Kolejną zaletą diody Schottky’ego jest niewielkie maksymalne napięcie wsteczne, które zazwyczaj nie przekracza 100 V.

Przewodnictwo diody Schottky’ego polega m.in. na przepływie nośników większościowych (w przeciwieństwie do złączy p-n, gdzie prąd powstaje w związku z ruchem nośników mniejszościowych). W porównaniu z diodą ostrzową, dioda Schottky’ego ma o wiele bardziej stromą charakterystykę w zakresie małych napięć w kierunku przewodzenia, a także mniejszy prąd wsteczny, rozrzut parametrów, przy jednocześnie zdecydowanie większej niezawodności.

Sprawdź także: Czym są silniki bezszczotkowe?