Диоды Шоттки изготавливаются не по принципу, согласно которому полупроводники p-типа и полупроводники n-типа контактируют с образованием PN-переходов, а по принципу переходов металл-полупроводник, образованных контактом металл-полупроводник. Поэтому диод Шоттки также называют металл-полупроводниковым (контактным) диодом или диодом с поверхностным барьером, который является диодом с горячим носителем.
К основным преимуществам SBD можно отнести два аспекта:
1) Поскольку высота барьера Шоттки ниже высоты барьера PN-перехода, пороговое напряжение прямой проводимости и прямое падение напряжения ниже, чем у диода с PN-переходом (примерно 0,2 В ниже).
2) Поскольку диод Шоттки является своего рода устройством с большей проводимостью носителей, время жизни неосновных носителей и обратное восстановление отсутствуют. Время обратного восстановления диода Шоттки — это только время заряда и разряда конденсатора с барьером Шоттки, которое полностью отличается от времени обратного восстановления диода с PN-переходом. Поскольку заряд обратного восстановления диода Шоттки очень мал, скорость переключения очень высока, а потери при переключении особенно малы, что особенно подходит для высокочастотных приложений.
Однако обратное напряжение пробоя диода Шоттки относительно низкое, поскольку обратный барьер диода Шоттки тонкий и пробой легко происходит на его поверхности. Поскольку диоды Шоттки более подвержены тепловому пробою, чем диоды с PN-переходом, обратный ток утечки больше, чем у диодов с PN-переходом.
приложение
Структура и характеристики диода Шоттки делают его пригодным для высокочастотного выпрямления в полях с низким напряжением и большим выходным током, обнаружения и микширования на очень высоких частотах (таких как X-диапазон, C-диапазон, S-диапазон и диапазон Ku). и фиксации в быстродействующих логических схемах. Диоды Шоттки часто используются в ИС. Интегральные схемы, такие как диоды Шоттки, стали основным направлением схем ТТЛ и широко используются в высокоскоростных компьютерах.
Электрические параметры диода Шоттки, используемого для детектирования и микширования, помимо характеристических параметров диода с общим PN-переходом, также включают импеданс промежуточной частоты (относится к импедансу диода Шоттки при приложении номинальной мощности локальных колебаний к указанная промежуточная частота, обычно от 200 до 600 Ом), коэффициент стоячей волны по напряжению (обычно меньше или равен 2) и коэффициент шума.
эффект
Диод Шоттки — полупроводниковый прибор с низким энергопотреблением и высоким быстродействием. Он характеризуется чрезвычайно коротким временем обратного восстановления (всего несколько наносекунд), а прямое падение напряжения проводимости составляет всего около 0,4 В. Он в основном используется в качестве высокочастотного, низковольтного выпрямительного диода с большим током, обратного диода, защитного диода, а также используется в качестве выпрямительного диода и диода обнаружения слабого сигнала в микроволновой связи и других цепях. Это распространено в источнике питания связи и преобразователе частоты.
Типичное применение заключается в том, что в схеме переключения биполярного транзистора BJT диод Шокли подключен к BJT для фиксации, так что транзистор фактически находится в очень близком закрытом состоянии во включенном состоянии, тем самым улучшая скорость переключения биполярного транзистора. транзистор. Этот метод используется во внутренних схемах TTL типичных цифровых ИС, таких как 74LS, 74als и 74As.
Другая характеристика диода Шоттки заключается в том, что прямое падение напряжения VF относительно мало. При том же токе его прямое падение напряжения значительно меньше. Кроме того, его время восстановления короткое. Есть у него и недостатки: выдерживаемое напряжение относительно низкое, а ток утечки несколько больше. При выборе необходимо учитывать всестороннее внимание.