Schottky diode หรือ Schottky Barrier Rectifier ได้รับการตั้งชื่อตามนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน 'วอลเตอร์เอชชอตกี้' เป็นไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ที่ออกแบบด้วยโลหะโดยจุดเชื่อมต่อเซมิคอนดักเตอร์ มีแรงดันไฟฟ้าตกไปข้างหน้าต่ำและมีการสลับที่รวดเร็วมาก ในยุคแรก ๆ ของระบบไร้สายจะมีการใช้เครื่องตรวจจับ cat’s-Whisker และในแอปพลิเคชั่นพลังงานยุคแรก ๆ จะใช้วงจรเรียงกระแสโลหะซึ่งสามารถวัดไดโอด Schottky แบบดั้งเดิมได้ แม้ว่าในความเป็นจริงแล้วอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไฮเทคในปัจจุบันไดโอดเหล่านี้มีแอพพลิเคชั่นมากมาย จริงๆแล้วมันเป็นหนึ่งในอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่เก่าแก่ที่สุดในความเป็นจริง ในฐานะที่เป็นอุปกรณ์โลหะ - เซมิคอนดักเตอร์แอปพลิเคชันของมันสามารถตรวจสอบย้อนกลับไปก่อนปี 1900 ที่เครื่องตรวจจับคริสตัลเครื่องตรวจจับหนวดของแมวและสิ่งอื่น ๆ ที่คล้ายกันล้วนเป็นไดโอดกั้น Schottky
Schottky Barrier Rectifier?
Schottky Barrier ไดโอดเรียงกระแสเป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ โดยทั่วไปจะใช้ในแอปพลิเคชัน RF เช่นมิกเซอร์หรือไดโอดตรวจจับ ไดโอดนี้ยังใช้ในการใช้พลังงานเช่นวงจรเรียงกระแสเนื่องจากคุณสมบัติเช่นแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าต่ำมีความสำคัญต่อระดับการสูญเสียพลังงานที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับปกติ ไดโอดแยก PN
Schottky Barrier Rectifier
สัญลักษณ์ของไดโอด Schottky คล้ายกับสัญลักษณ์วงจรไดโอดพื้นฐาน สัญลักษณ์ไดโอดนี้แตกต่างจาก ไดโอดชนิดอื่น ๆ โดยการเพิ่มขาเพิ่มเติมสองขาบนแถบบนสัญลักษณ์
สัญลักษณ์ Schottky Barrier Rectifier
การก่อสร้าง Schottky Barrier Diode
ในไดโอดนี้การเชื่อมต่อที่สร้างขึ้นระหว่างโลหะและเซมิคอนดักเตอร์เพื่อสร้างสิ่งกีดขวาง Schottky นั่นคือด้านโลหะทำหน้าที่เป็นแอโนดและเซมิคอนดักเตอร์ชนิด n ทำงานเป็นแคโทด การเลือกการรวมกันของโลหะและเซมิคอนดักเตอร์จะตัดสินแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าของไดโอด สารกึ่งตัวนำทั้งชนิด p และชนิด n สามารถเพิ่มอุปสรรคของ Schottky ได้ แต่สารกึ่งตัวนำชนิด p มีแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าต่ำตรงกันข้ามกับสารกึ่งตัวนำชนิด n
การก่อสร้าง Schottky Barrier Diode
อย่างที่เราทราบกันดีว่าแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้านั้นแปรผกผันกับกระแสไหลออกนั่นคือถ้าแรงดันไฟฟ้าต่ำกระแสไหลย้อนกลับจะสูงซึ่งไม่เป็นที่ต้องการ นั่นคือเหตุผลที่เราใช้ n-type วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ ในไดโอดนี้ โลหะทั่วไปที่ใช้ในการประกอบ Schottky barrier diode คือทองคำขาวทังสเตนหรือโครเมียมโมลิบดีนัมซิลิไซด์แพลเลเดียมแพลทินัมซิลิไซด์ทองคำเป็นต้น
การทำงานของ Schottky Barrier Diode
ดังแสดงในรูปด้านล่างเมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับไดโอดในลักษณะที่โลหะเป็น + Ve เมื่อเทียบกับ เซมิคอนดักเตอร์ . เป็นอุปกรณ์ที่มีขั้วเดียวเนื่องจากมีอิเล็กตรอนเป็นตัวพาประจุส่วนใหญ่ทั้งสองด้านของทางแยก เมื่อนำทั้งสองนี้มาสัมผัสกันอิเล็กตรอนจะเริ่มไหลไปในทั้งสองทิศทางผ่านอินเตอร์เฟสโลหะ - เซมิคอนดักเตอร์
การทำงานของ Schottky Barrier Diode
ดังนั้นจึงไม่มีรูปร่างของพื้นที่พร่องใกล้กับทางแยกนั่นคือไม่มีกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่จากโลหะไปยังเซมิคอนดักเตอร์แบบไบแอสย้อนกลับ เนื่องจากเวลาของการรวมตัวกันของรูอิเล็กตรอนใหม่ความล่าช้าในไดโอดทางแยกจึงไม่มีอยู่ สารกึ่งตัวนำชนิด N มีพลังงานศักย์ที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับอิเล็กตรอนของโลหะ แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นทั่วไดโอดจะต่อต้านศักย์ในตัวและทำให้การไหลของกระแสง่ายขึ้น
ข้อดีและข้อเสีย
ไดโอด Schottky ถูกใช้ในแอพพลิเคชั่นจำนวนมากซึ่งไดโอดชนิดอื่นจะไม่ทำงานเช่นกัน มีข้อดีหลายประการซึ่งรวมถึงสิ่งต่อไปนี้
- แรงดันไฟฟ้าเปิดต่ำ
- เวลาฟื้นตัวอย่างรวดเร็ว
- ความจุทางแยกต่ำ
- ประสิทธิภาพสูงและความหนาแน่นกระแสสูง
- ไดโอดเหล่านี้ทำงานที่ความถี่สูง
- ไดโอดเหล่านี้สร้างสัญญาณรบกวนที่ไม่จำเป็นน้อยกว่าไดโอดทางแยก P-N
- ข้อเสียเปรียบหลักของ Schottky diode คือสร้างกระแสไฟฟ้าย้อนกลับที่มีขนาดใหญ่กว่าไดโอดทางแยก p-n
ลักษณะ V-I
- ลักษณะ V-I ของ Schottky diode แสดงในรูปด้านล่าง เส้นแนวตั้งในรูปหมายถึงการไหลของกระแสในไดโอดและเส้นแนวนอนหมายถึงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับไดโอด
- ลักษณะ V-I ของไดโอดนี้เกี่ยวข้องกับไดโอดทางแยก P-N โดยประมาณ แต่แรงดันตกไปข้างหน้าของไดโอดนี้น้อยมากเมื่อเทียบกับไดโอดทางแยก P-N
- แรงดันตกไปข้างหน้าของไดโอด Schottky อยู่ในช่วง 0.2 ถึง 0.3 โวลต์ในขณะที่แรงดันตกไปข้างหน้าของไดโอดทางแยกซิลิคอน P-N อยู่ในช่วง 0.6 ถึง 0.7 โวลต์
- ถ้าแรงดันไบอัสไปข้างหน้าดีกว่า 0.2 หรือ 0.3 โวลต์การไหลของกระแสจะเริ่มไหลผ่านไดโอด
- ในไดโอดนี้กระแสอิ่มตัวย้อนกลับเกิดขึ้นที่แรงดันไฟฟ้าต่ำมากเมื่อเทียบกับไดโอดซิลิกอน
ลักษณะ V-I ของ Schottky Diode Vs Normal Diode
การใช้งาน Schottky Diode
Schottky ไดโอดถูกใช้เพื่อวัตถุประสงค์หลายประการ ซึ่งรวมถึงสิ่งต่อไปนี้
- ไดโอด Schottky ใช้เป็นวงจรเรียงกระแสในวงจรแอพพลิเคชั่นกำลังสูง
- ไดโอด Schottky ใช้ในแอพพลิเคชั่นต่างๆเช่น RF พลังงานตรวจจับสัญญาณวงจรลอจิก
- ไดโอด Schottky มีบทบาทสำคัญในวงจร GaAs
- ไดโอด Schottky ที่ใช้ในระบบ PV (เซลล์แสงอาทิตย์) แบบสแตนด์อะโลนเพื่อหยุดแบตเตอรี่ไม่ให้ปล่อยผ่านแผงโซลาร์เซลล์ในเวลากลางคืนรวมทั้งในระบบเชื่อมต่อเครือข่าย
- ไดโอด Schottky ใช้ในงานจับแรงดันไฟฟ้า
ดังนั้นนี่คือข้อมูลเกี่ยวกับ Schottky Barrier Rectifiers ที่ทำงานและการใช้งาน เราหวังว่าคุณจะเข้าใจแนวคิดนี้ดีขึ้น นอกจากนี้หากมีข้อสงสัยเกี่ยวกับบทความนี้หรือต้องการดำเนินโครงการไฟฟ้าใด ๆ โปรดให้คำแนะนำที่มีค่าของคุณในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง นี่คือคำถามสำหรับคุณอะไรคือหน้าที่หลักของ Schottky diode?
