Schottkyho dioda

Schematická značka Schottkyho diody Schottkyho dioda (pojmenovaná po německém fyzikovi W. Schottkym) využívá usměrňujících účinků styku polovodiče a kovu. Polovodičem bývá nejčastěji křemík nebo GaAs typu N, kovem zlato nebo hliník. Schottkyho diody se nejčastěji zhotovují planárně epitaxní technologií.

Princip

Vedení proudu se v Schottkyho diodě účastní pouze majoritní nosiče a při difúzi se na okrajích hradlové vrstvy neakumulují minoritní nosiče, proto je doba mezi vznikem a zánikem hradlové vrstvy značně menší. Z tohoto důvodu se mohou Schottkyho diody využít při usměrňování vyšších frekvencí.

Konstrukce

Schottkyho dioda Základní část krystalu tvoří destička tloušťky asi 0,2 mm s velkou koncentrací příměsí s vodivostí typu N^+. +more Na ní je epitaxí vytvořena vrstva polovodiče stejného typu vodivosti tloušťky několik μm. Koncentrace příměsí je mnohem menší než v základní destičce. Povrch epitaxní vrstvy je očištěn a pokryt oxidem, ve kterém je vyleptán otvor pro napaření kovové elektrody diody.

Tato jednoduchá konstrukce diod má však nevýhodu v tom, že umožňuje vznik elektrických polí velké intenzity v okrajových oblastech vyprázdněné vrstvy (strmé okraje, existence kladných nábojů na rozhraní SiO2), což vede k nárůstu proudu v těchto oblastech, nízkým průrazným napětím a špatným šumovým vlastnostem diod.

Tento nedostatek odstraňuje konstrukce diody s kovovou elektrodou překrývající oxidovou vrstvu. Vyprázdněná vrstva je pod kondenzátorem zaoblena a její ostré okraje způsobující měkký průraz jsou eliminovány. +more Oblasti překrytí oxidové vrstvy musí být malé, aby se vlivem přídavné kapacity nezhoršovaly kmitočtové vlastnosti diody. Některé diody se proto opatřují ještě ochranným prstencem.

Vlastnosti

Oproti diodám s PN přechodem má Schottkyho dioda menší úbytek napětí v propustném směru (Schottkyho dioda 0,3 V, křemíková dioda s PN přechodem 0,7 V) a vyšší proud (až stovky μA) v závěrném směru .

Výhodou proti hrotovým diodám je také vyšší mechanická odolnost a kratší tzv. zotavovací doba. +more Schottkyho diody mohou přejít z vodivého do nevodivého stavu za dobu menší než 1 ns. Jednoduchost výroby umožňuje vyrábět diody s velmi malou plochou přechodu.

Použití

Výše zmíněné parametry předurčují Schottkyho diody pro využití v extrémně rychlých spínacích obvodech ve výpočetní technice, radarových zařízeních či k usměrnění malých napětí s frekvencí až do desítek GHz.

Také byly vyvinuty výkonové verze těchto diod, které se s oblibou využívají k usměrňování malých napětí ve spínaných zdrojích (například počítačové zdroje). Zde se sice jedná pouze o kmitočty stovek kHz, ale proudy dosahují desítek ampér.

Odkazy

Související články

Dotování * Dioda * Tunelová dioda * Varikap * Varaktor * Zenerova dioda * Lavinová dioda

Externí odkazy

Kategorie:Diody