ショットキーダイオードはその一種です電子部品、バリアダイオードとしても知られています。ミキサーなどのさまざまなアプリケーション、無線周波数アプリケーション、および電力アプリケーションの整流器として広く使用されています。それは低電圧ダイオードです。パワードロップは、 PN接合ダイオード。ショットキーダイオードは、科学者のショットキーにちなんで名付けられました。ホットキャリアダイオードまたはホットエレクトロンダイオード、さらには表面バリアダイオードと呼ばれることもあります。この記事では、ショットキーダイオードとは何か、構造、アプリケーション、特性、および利点について説明します。

ショットキーダイオードとは何ですか？

ショットキーダイオードは、ホットキャリアダイオードとも呼ばれます。半導体ダイオードスイッチング動作は非常に高速ですが、順方向電圧降下は低くなります。電流がダイオードを流れるとき、ダイオード端子間に小さな電圧降下があります。通常のダイオードでは、電圧降下は0.6〜1.7ボルトですが、ショットキーダイオードでは、電圧降下は通常0.15〜0.45ボルトの範囲です。この低い電圧降下により、スイッチング速度が向上し、システム効率が向上します。ショットキーダイオードでは、半導体と金属の間に半導体と金属の接合が形成されるため、ショットキーバリアが形成されます。 N型半導体はカソードとして機能し、金属側はダイオードのアノードとして機能します。

ショットキーダイオード

ショットキーダイオードの構造

片側接合です。金属-半導体接合が一方の端に形成され、別の金属-半導体接点がもう一方の端に形成されます。これは、金属と半導体の間に電位が存在しない理想的なオーミック双方向接触であり、非整流性です。開回路ショットキーバリアダイオードの両端のビルトイン電位は、ショットキーダイオードの特徴です。

ショットキーダイオードの物理構造

“デジタルマルチメータでコンデンサをどのようにテストしますか ”

ショットキーダイオードは、温度降下の関数です。 N型半導体の温度ドーピング濃度が低下・上昇します。製造には、モリブデン、白金、クロム、タングステン、アルミニウム、金などのショットキーバリアダイオードの金属が使用され、使用される半導体はN型です。

ショットキーバリアダイオード

ショットキーバリアダイオードは、ショットキーまたはホットキャリアダイオードとも呼ばれます。ショットキーバリアダイオードは金属半導体です。接合部は、適度にドープされたN型半導体材料と金属を接触させることによって形成されます。ショットキーバリアダイオードは、一方向にのみ電流が流れる一方向デバイスです（従来の電流は金属から半導体に流れます）

ショットキーバリアダイオード

ショットキーバリアダイオードのV-I特性

ショットキーバリアダイオードのV-I特性は以下のとおりです。

V-Iの特徴

ショットキーバリアダイオードの順方向電圧降下は、通常のPN接合ダイオードと比較して非常に低くなっています。
順方向の電圧降下は0.3ボルトから0.5ボルトの範囲です。
ショットキーバリアの順方向電圧降下はシリコンで構成されています。
順方向電圧降下が増加すると同時に、N型半導体のドーピング濃度が増加します。
ショットキーバリアダイオードのV-I特性は、電流キャリアの濃度が高いため、通常のPN接合ダイオードのV-I特性と比較して非常に急峻です。

ショットキーダイオードの電流成分

ショットキーバリアダイオードの電流条件は、N型半導体の電子である多数キャリアを通過します。ショットキーバリアダイオードの式は次のとおりです。

“NICカードとは ”

私_T= I_拡散+ I_{トンネリング}+ I_{熱電子放出}

“コントロールユニットの指示はどこから来ますか ”

どこ私 _拡散は濃度勾配と拡散電流密度による拡散電流です J _n= D _n* 何 * dn / dx 電子の場合、ここで D _nは電子の拡散定数、qは電荷= 1.6 * 10 ¹⁹クーロン、dn / dxは電子の濃度勾配です。
ITunnelingは、バリアを通過する量子力学的トンネリングによるトンネリング電流です。トンネリングの確率は、バリアまたはビルトインポテンシャルの減少と空乏層幅の減少とともに増加します。この電流は、トンネリングの確率に正比例します。
私 _{熱電子放出}は熱電子放出電流による電流です。熱攪拌により、一部のキャリアは、金属-半導体界面および電流の流れに対する伝導帯エネルギーと同じかそれ以上のエネルギーを持ちます。これは、熱電子放出電流として知られています。
ショットキーバリアダイオードを直接流れる電流は、多数電荷キャリアを流れるためです。したがって、順方向電圧が非常に低く、逆方向回復時間が非常に短いため、高速スイッチングアプリケーションに適しています。

ショットキーダイオードの応用

ショットキーダイオードは、電圧クランプアプリケーションとショットキーダイオードの高電流密度によるトランジスタ飽和の防止に使用されます。また、ショットキーダイオードの順方向電圧降下が低く、無駄な熱が少ないため、感度が高く非常に効率的なアプリケーションに効率的に選択できます。スタンドアロンの太陽光発電システムで使用されるショットキーダイオードのため、バッテリーが放電するのを防ぐために、ソーラーパネル夜間およびグリッド接続システムでは、複数のストリングを含むものが並列接続で接続されます。ショットキーダイオードは、の整流器としても使用されます電源装置。

ショットキーダイオードの利点

ショットキーダイオードは、他のタイプのダイオードうまく機能しない。

低ターンオン電圧： ダイオードのターンオン電圧は0.2〜0.3ボルトです。シリコンダイオードの場合、標準のシリコンダイオードから0.6〜0.7ボルトに反します。
速い回復時間： 回復時間が速いということは、高速スイッチングアプリケーションに使用できる少量の蓄積電荷を意味します。
低接合容量： シリコンのワイヤ点接触から得られた結果の後、それは非常に小さな面積を占める。静電容量レベルが非常に小さいため。

ショットキーダイオードの特徴

ショットキーダイオードの特徴は主に以下を含みます

より高い効率
順方向電圧降下が小さい
低静電容量
薄型の表面実装パッケージ、超小型
ストレス保護のための統合ガードリング

したがって、これはすべてショットキーダイオードの動作とその動作原理およびアプリケーションに関するものです。この概念をよりよく理解していただければ幸いです。さらに、この記事に関する疑問や電気および電子プロジェクト、下のコメントセクションであなたの貴重な提案をしてください。ここにあなたへの質問があります、ショットキーダイオードの主な機能は何ですか？

写真クレジット：