Діоди Шотткі

Діод Шотки — це напівпровідниковий діод з малим падінням напруги у разі прямого включення. Свою назву отримав на честь німецького вченого Вальтера Шотткі, який в 1938 році сформулював теорію предсказывающую бар'єрний ефект, перешкоджає емісії електронів з металу. Ефект був названий на честь свого першовідкривача «ефектом Шотткі».

Власне, наукова назва даних пристроїв звучить як «діод з бар'єром Шотткі».

Під бар'єром Шотткі мається на увазі перехід метал-напівпровідник, на відміну тиристорів і звичайних діодів, де використовується p-n-перехід.

Такий перехід (метал-напівпровідник) має ряд особливих властивостей, які суттєво відрізняють його від напівпровідникового p-n переходу. До таких належать високий струм витоку, знижений падіння напруги і дуже маленький заряд зворотного відновлення. Останнє, до речі, пояснюється відсутністю дифузії, пов'язаної з інжекцією неосновних носіїв, тобто вони працюють тільки на основних носіях, а в той час як їх швидкодія визначається бар'єрною ємністю.

Переваги

У разі прямого підключення діода Шотткі, падіння напруги на діоді складає всього 0,2—0,4 вольт, що приблизно в 2-3 рази менше за звичайні діоди (0,6—0,7 вольт). Настільки мале падіння напруги на діоді при прямому підключенні властиво тільки діодах Шотткі. Але при збільшенні прикладеної напруги, напруга на діоді Шотткі майже порівнюється з таким у звичайного діода.

В теорії бар'єр Шотткі може мати низьку електричну ємність.

Також цікавий він тим, що завдяки відсутності p-n-переходу, можна підвищити робочу частоту. Ця його особливість дуже часто використовується при побудові логічних інтегральних мікросхем, тут він використовується для шунтування переходів база-колектор транзисторів.

Завдяки короткому часу відновлення, діоди Шотткі використовуються для побудови випрямлячів на частоти в сотні кГц і навіть більше. Приміром, діод MBR4015 (15, 40 А) здатний випрямляти високочастотну напругу, а час його відновлення становить 10 кВ/мкс.

Саме завдяки перерахованим вище гідності діоди Шотткі дуже часто можна зустріти в аналогових вторинних джерелах живлення, так як випрямлячі на цих діодах характеризуються зниженим рівнем перешкод.

Недоліки

Головним недоліком діодів Шотткі, є той факт, що достатньо навіть короткочасного перевищення максимально допустимої зворотної напруги, щоб діод вийшов з ладу. Звичайні p-n-діоди, на відміну від діодів Шотткі, здатні переходити в режим зворотного пробою, але тільки якщо розсіюється кристалом діода потужність не більше допустимих значень, а після падіння напруги діод повністю відновлює свої властивості.

В цей же час для діодів Шотткі характерні підвищені (порівняно з p-n-діодами) зворотні струми, які до того ж зростають із ростом температури діода.