AnaSayfa / Kütüphane / Nedir? Ne işe yarar? / Schottky Diyot veya Schottky Bariyer Yarıiletken Diyot

Schottky Diyot veya Schottky Bariyer Yarıiletken Diyot

[ad_1]

Schottky diyot başka bir yarı iletken diyot tipidir, ancak ileri voltaj düşüşlerinin geleneksel silikon pn-jonksiyon diyotundan önemli ölçüde daha az olması avantajına sahiptir.

Schottky diyotları rektifikasyon, sinyal koşullandırma ve anahtarlamadan TTL ve CMOS mantık kapılarına kadar, esas olarak düşük güç ve hızlı anahtarlama hızları nedeniyle birçok yararlı uygulamaya sahiptir. TTL Schottky mantık kapıları, mantık kapısı devre kodlarında bir yerde görünen LS harfleriyle tanımlanır, ör. 74LS00.

PN eklemli diyotlar, p-tipi ve n-tipi yarı iletken bir malzemenin, bir doğrultma cihazı olarak kullanılmasına izin verilerek birleştirilmesiyle oluşturulur ve İleri Eğimli tükenme bölgesi, akımın ileri yönde ve ne zaman akmasına izin verecek şekilde büyük ölçüde azaltılır. Ters Eğimli tükenme bölgesi bloke edici akım akışını arttırır.

Harici bir voltaj kullanarak pn-kavşağını öne ya da ters yönde eğimli hale getirme, kavşak bariyerinin direncini sırasıyla azaltır ya da arttırır. Böylece, tipik bir pn-jonksiyon diyotunun voltaj-akım ilişkisi (karakteristik eğri), jonksiyonun direnç değerinden etkilenir. Pn-jonksiyon diyotunun doğrusal olmayan bir cihaz olduğunu unutmayın, böylece DC direnci hem biasing voltajına hem de içinden geçen akıma göre değişir.

Öne eğimli olduğunda, dış gerilim gerilimi, akım akımının hızla arttığı “diz gerilimine” ulaşana kadar bağlantı noktasından iletim başlamaz ve silikon diyotlar için ileri iletimin gerçekleşmesi için gereken gerilim gösterildiği gibi yaklaşık 0,65 ila 0,7 volttur.

PN-jonksiyon Diyot IV-Özellikleri

pn-jonksiyon diyot karakteristikleri

Pratik silikon bağlantı diyotları için, bu diz voltajı, üretim sırasında nasıl katlandığına ve cihazın küçük bir sinyal diyotu veya çok daha büyük bir doğrultucu diyot olup olmadığına bağlı olarak 0.6 ila 0.9 volt arasında herhangi bir yerde olabilir. Standart için diz gerilimi germanyum diyot Bununla birlikte, yaklaşık 0.3 voltta çok daha düşüktür, bu da küçük sinyal uygulamaları için daha uygundur.

Ancak küçük bir diz voltajı ve aynı zamanda hızlı bir anahtarlama hızına sahip başka bir doğrultucu diyot var. Schottky Bariyer Diyotya da sadece “Schottky Diyot”. Schottky diyotları, geleneksel pn-jonksiyon diyotları ile aynı uygulamaların çoğunda kullanılabilir ve özellikle dijital mantık, yenilenebilir enerji ve güneş paneli uygulamalarında birçok farklı kullanıma sahiptir.

Schottky Diyot

Bir parça P tipi malzemeden ve bir parça N tipi malzemeden oluşturulan geleneksel bir p-eklemli diyotun aksine, Schottky Diyotlar, N tipi yarı iletkene bağlı bir metal elektrot kullanılarak oluşturulur. Bu nedenle, kavşaklarının bir tarafında metal bir bileşik ve diğer tarafında katkılanmış silikon kullanılarak inşa edildiğinden, Schottky diyotunun tükenme tabakası yoktur ve bipolar cihaz olan tipik pn-bağlantı diyotlarından farklı olarak tek kutuplu cihazlar olarak sınıflandırılır.

Schottky diyot yapımı için kullanılan en yaygın kontakt metal, oldukça iletken bir silikon ve metal bileşiği olan “Silisit” tir. Bu silisli metal-silikon teması, makul bir şekilde düşük omik direnç değerine sahiptir ve daha küçük bir ileri voltaj düşüşü üreterek daha fazla akımın akmasına izin verir Vƒ <0.4V yürütürken. Farklı metal bileşikleri, tipik olarak 0.3 ila 0.5 volt arasında farklı ileri voltaj düşüşleri üretecektir.

Schottky Diyot Yapısı ve Sembolü

Schottky diyot

Yukarıda, hafif metal katkılı n-tipi bir silikon yarıiletkenin “metal-yarı iletken birleşme yeri” olarak adlandırılan şeyi üretmek için metal bir elektrotla birleştirildiği Schottky diyotunun basitleştirilmiş yapısı ve sembolü gösterilmektedir. Ms-birleşim noktasının genişliği kullanılan metal ve yarı iletken malzemenin türüne bağlı olacaktır, ancak öne eğimli olduğunda, elektronlar n-tipi malzemeden akımın akmasına izin veren metal elektroda hareket eder. Bu nedenle Schottky diyotundan geçen akım, çoğunluk taşıyıcılarının sürüklenmesinin sonucudur.

P-tipi yarı iletken malzeme olmadığından ve bu nedenle azınlık taşıyıcılar (delikler) olmadığından, ters yönde eğimli olduklarında, diyotların iletimi çok hızlı bir şekilde durur ve geleneksel bir pn-bağlantı diyotunda olduğu gibi, bloklama akım akışını değiştirir. Bu nedenle, bir Schottky diyot için, sapmadaki değişikliklere ve doğrultucu bir diyotun özelliklerini gösteren çok hızlı bir tepki vardır.

Daha önce tartışıldığı gibi, bir Schottky diyotunun “AÇIK” hale geldiği ve iletime başladığı diz voltajı, aşağıdaki I-V özelliklerinde gösterildiği gibi pn-jonksiyon eşdeğerinden çok daha düşük bir voltaj seviyesindedir.

Schottky Diyot IV-Özellikleri

schottky diyot özellikleri

Gördüğümüz gibi, metal yarı iletken Schottky diyot IV özelliklerinin genel şekli, ms-bağlantı diyotunun yürütmeye başladığı köşe veya diz voltajı dışında, standart bir pn-bağlantı diyotununkine çok benzer. yaklaşık 0.4 volt.

Bu düşük değere bağlı olarak, bir silikon Schottky diyotun ileri akımı, kullanılan metal elektroda bağlı olarak tipik bir pn-bağlantı diyotundan çok daha büyük olabilir. Ohms yasasının bize gücün volt çarpı ampere eşit olduğunu söylediğini (P = V * I), böylece belirli bir diyot akımı için daha küçük bir ileri voltaj düşüşü olduğunu, benD kavşak boyunca ısı şeklinde daha düşük ileri güç dağılımı üretecektir.

Bu düşük güç kaybı, Schottky diyodunu, ileri voltajın olduğu güneş fotovoltaik panelleri gibi düşük voltaj ve yüksek akım uygulamalarında iyi bir seçim haline getirir.VF) standart bir pn-bağlantı diyotu boyunca düşme aşırı bir ısıtma etkisi yaratacaktır. Ancak, ters kaçak akımın (benR,) Schottky diyot için genellikle pn-jonksiyon diyottan çok daha büyüktür.

Bununla birlikte, eğer I-V karakteristik eğrisi daha doğrusal olmayan bir düzeltici karakteristik gösteriyorsa, Ohmik temas. Ohmik kontaklar genellikle yarı iletken levhaları ve yongaları harici bağlantı pimleri veya bir sistemin devresi ile bağlamak için kullanılır. Örneğin, tipik bir mantık geçidinin yarı iletken yonga plakasının plastik çift sıralı (DIL) paketinin pimlerine bağlanması.

Ayrıca Schottky diyotunun metal-yarı iletken birleşme yeri ile üretilmesi nedeniyle, benzer voltaj ve akım spesifikasyonlarına sahip standart pn-birleşme silikon diyotlarından biraz daha pahalı olma eğilimindedir. Örneğin, 1.0 Amper 1N58xx Schottky serisi genel amaçlı 1N400x serisine kıyasla.

Mantık Kapılarında Schottky Diyotları

Schottky diyotunun dijital devrelerde de birçok kullanımı vardır ve yüksek frekans tepkisi, azaltılmış anahtarlama süreleri ve düşük güç tüketimi nedeniyle Schottky transistör-transistör mantığı (TTL) dijital mantık kapılarında ve devrelerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Yüksek hızlı anahtarlamanın gerekli olduğu yerlerde, Schottky tabanlı TTL bariz bir seçimdir.

Schottky TTL’nin hepsi farklı hızlara ve güç tüketimine sahip farklı versiyonları vardır. Yapısında Schottky diyotunu kullanan üç ana TTL mantık serisi şu şekildedir:

  • Schottky Diyot Kenetlenmiş TTL (S serisi) – Schottky “S” serisi TTL (74SXX) orijinal diyot-transistör DTL’nin ve transistör-transistör 74 serisi TTL mantık kapılarının ve devrelerinin geliştirilmiş bir versiyonudur. Schottky diyotlar, daha hızlı çalışmaya olanak tanıyan doygunluklarını ve yayılma gecikmelerini yaratmalarını önlemek için anahtarlama transistörlerinin taban-kolektör bağlantısına yerleştirilir.
  • Düşük Güçlü Schottky (LS serisi) – 74LSXX serisi TTL’nin transistör anahtarlama hızı, kararlılığı ve güç dağılımı önceki 74SXX serisinden daha iyidir. Daha düşük anahtarlama hızının yanı sıra, düşük güçlü Schottky TTL ailesi daha az güç tüketerek 74LSXX TTL serisini birçok uygulama için iyi bir seçim haline getirir.
  • Gelişmiş Düşük Güçlü Schottky (ALS serisi) – Diyotların ms-bağlantılarını imal etmek için kullanılan malzemelerdeki ilave iyileştirmeler, 74LSXX serisinin, 74ALSXX ve 74LS serisine kıyasla yayılma gecikme süresinin ve çok daha düşük güç kaybına sahip olduğu anlamına gelir. Bununla birlikte, standart TTL’den daha yeni bir teknoloji ve içsel olarak daha karmaşık bir tasarım olan ALS serisi biraz daha pahalıdır.

Schottky Kenetli Transistör

schottky kenetli transistör

Önceki tüm Schottky TTL kapıları ve devreleri, doygunluğa zorlanmalarını önlemek için bir Schottky kenetli transistör kullanır.

Gösterildiği gibi, bir Schottky kenetli transistör temel olarak, baz-kolektör kavşakına paralel olarak bağlanmış bir Schottky diyotlu standart bir bipolar eklem transistörüdür.

Transistör, karakteristik eğrilerinin aktif bölgesinde normal olarak iletildiğinde, taban-kolektör bağlantısı ters yönde eğimlidir ve bu nedenle diyot, transistörün normal bir npn transistörü olarak çalışmasına izin vererek ters yönde eğimlidir. Bununla birlikte, transistör doymaya başladığında, Schottky diyot ileriye doğru eğilir ve toplayıcı-baz birleşimini 0,4 voltluk diz değerine sabitler, bu da transistörü aşırı baz akımı diyottan geçerken sert doygunluktan uzak tutar.

Transistörlerin doyurulmasını önleyen mantık devrelerinin önlenmesi, yayılma gecikme sürelerini büyük ölçüde azaltır ve Schottky TTL devrelerini parmak arası terliklerde, osilatörlerde ve bellek yongalarında kullanım için idealdir.

Schottky Diyot Özeti

Burada gördük ki Schottky diyot olarak da bilinir Schottky Bariyer Diyot metal elektrot ve n-tipi yarı iletken diyotları oluşturduğu katı hal yarı iletken diyot olup, geleneksel pn-jonksiyon diyotlarına göre iki önemli avantaj, daha hızlı bir anahtarlama hızı ve düşük bir ileri sapma voltajı sağlar.

Metal-yarı iletken veya ms-bağlantı, aynı ileri akım değeri için standart bir silikon baz pn-bağlantı diyotunda görülen 0.6 ila 0.9 volt değerine kıyasla tipik olarak 0.3 ila 0.4 voltluk çok daha düşük bir diz voltajı sağlar. Yapıları için kullanılan metal ve yarı iletken malzemelerdeki varyasyonlar, silikon karbür (SiC) Schottky diyotlarının, birçoğunda daha az kullanılan germanyum diyotun yerini alan Schottky diyotu yerine 0,2 volt kadar düşük bir voltaj düşüşüyle ​​“AÇIK” olabileceği anlamına gelir. düşük diz voltajı gerektiren uygulamalar.

Schottky diyotları, düşük gerilimli, yüksek akım uygulamalarında yenilenebilir enerji ve güneş paneli uygulamalarında hızla tercih edilen doğrultma cihazı haline gelmektedir. Bununla birlikte, pn-jonksiyon eşdeğerlerine kıyasla Schottky diyot ters kaçak akımları daha büyüktür ve ters arıza voltajları yaklaşık 50 voltta daha düşüktür.

Daha düşük bir açılma voltajı, daha hızlı anahtarlama süresi ve daha az güç tüketimi, Schottky diyotunu 74LSXX TTL serisi mantık kapılarının en yaygın olduğu birçok entegre devre uygulamasında son derece kullanışlı hale getirir.

Metal-yarıiletken kavşakları, “Ohmik kontaklar” olarak çalışmak ve metal elektrotları ağır katkılı (ve dolayısıyla düşük dirençli) yarı iletken bölgelere yerleştirerek diyotları düzeltmek için de yapılabilir. Ohmik kontaklar akımı her iki yönde eşit olarak iletir ve yarı iletken yonga plakalarının ve devrelerin harici terminallere bağlanmasına izin verir.

[ad_2]
Source link

Ayrıca Kontrol Ediniz

555 Devreler Bölüm 2 – Gerilim Çarpımı

555 Devreler Bölüm 2 – Gerilim Çarpımı

[ad_1] Operasyona ilk bakışımızdan devam 555 zamanlayıcı, bu ikinci öğretici 555 Zamanlayıcı 555’i kararlı bir …

Bir cevap yazın

Bu sitede bulunan içeriğin kaynak belirtilmeden paylaşılması yasaktır.
Telif Ve Gizlilik Politikası
Elektronikbilimi.com olarak kişisel güvenlik haklarına ve şirketlerin telif haklarına saygı duyuyor, kişisel bilgilerinizin korunmasını sağlıyor. Sitemiz Türkiye Cumhuriyeti yasalarına ve hukuka bağımlı, kişisel ve ticari haklara saygılı olmayı hedefleyerek yayın hayatına devam etmektedir. T.C 5651 Sayılı yasa kapsamında “Yer Sağlayıcı” sıfatıyla hizmet vermekteyiz. Bu doğrultuda site yönetimi ve çalışanlarının içerikleri kontrol etme ve onaylama yükümlülüğü yoktur. İçerikler özgün olarak herkes tarafından oluşturabilir, site yönetimi şikayet sonrasında işlem yapmakla yükümlüdür. Bu sebeple sitemiz “uyar ve kaldır” prensipleri çerçevesinde işlem yapmaktadır. İş bu madde gereği telif hakkı dahilinde olan yazı, içerik, resim ve her türlü dosyaların, eserlerin yasal olmayan bir biçimde yayınlandığını, paylaşıldığını düşünüyorsanız; mail yolu ile bizlere ulaşabilir. İçeriğin kaldırılmasını talep edebilirsiniz. Talebiniz incelendikten sonra, içeriğiniz sitemizden kalıcı olarak kaldırılıp, sizlere bilgi verilecektir. Telif, ihtar ve uyarı için mail adresimiz iletişim: iletişim[@]elektronikbilimi.com
Our site does not store or share any content on/from it’s servers. We respect owners of copyrighted work and treat every infringement very serious. If you wish to report a copyright infringement please send email to iletişim[@]elektronikbilimi.com content will be removed within 72 hours.
Araç çubuğuna atla