Schottky-diode: circuits, belangrijke kenmerken, 7 toepassingen

INHOUD

• Wat is een tunneldiode
• Tunnels
• VI kenmerken
• Schakelschema
• Symbool
• Toepassingen
• Wat is een Schottky-diode
• VI kenmerken
• Schakelschema en symbool
• Toepassingen

Wat is een tunneldiode?

Definitie van een tunneldiode:

"Een tunneldiode is een soort halfgeleiderdiode die in feite een negatieve weerstand heeft vanwege het kwantummechanische gevolg dat bekend staat als 'tunnelingeffect'."

De uitputtingslaag wordt gevormd door een potentiaalbarrière bij de kruising. De potentiaalbarrière belemmert gewoonlijk de stroom van dragers van de ene naar de andere kant van de kruising. Als de concentratie van onzuiverheden aanzienlijk wordt verhoogd, worden de kenmerken van het apparaat volledig veranderd. Een nieuwe diode van Esaki gaf de juiste theoretische verklaring voor de volt-ampère-karakteristiek van de diode.

Wat is het tunnelingeffect in halfgeleiders?

Het Tunneling-effect of het Tunneling-fenomeen:

"Tunneling is een puur kwantummechanische procedure waarmee een microscopisch deeltje een potentiële barrière kan infiltreren, zelfs wanneer de energie van het invallende deeltje kleiner is dan de potentiële barrière."

De breedtemaat van de verbindingsbarrière is omgekeerd evenredig met de vierkantswortel van de onzuiverheidsconcentratie. Dit kwantummechanische gedrag wordt 'tunneling' genoemd en deze pn-junctie-apparaten met een hoge onzuiverheidsconcentratie worden tunneldiodes genoemd.

Symbool van een tunneldiode:     

Kenmerkend voor Tunneldiode:

Een tunneldiode is een goede geleider in de tegenovergestelde richting. Ook is de weerstand minder bij weinig voorwaartse spanning. In de huidige I_P bekend als piekstroom komt overeen met de spanning V_Pblijft de verandering in de stroom / spanning (dI / dV) -verhouding 0. De tunneldiode vertoont een negatieve weerstandskarakteristiek met betrekking tot de piekstroom I_P en minimale waarde I_V bekend als de dalstroom.

In het dal spanning V_V, waar ik = ik_V, de geleiding is '0' en verder dan dit punt wordt de weerstand positief. Voor de voorwaartse piekspanning V._P, de stroom raakt opnieuw de ik_P voor meer toegepaste spanningen kan de stroom meer toenemen.

 Voor deze kenmerken kan de tunneldiode worden gebruikt in meerdere apparaten, zoals puls- en digitale toepassingen.

De negatieve weerstand -R_D heeft een minimum tussen I_V en ik_P punt. De serieweerstand wordt gewoonlijk ohmse weerstand genoemd (R_S). De serie-inductie (L._S) worden beïnvloed door de eindlengte en de geometrie. De junctiecapaciteit C_D hangt af van de bias en wordt meestal gemeten op het dalpunt. Schakeltijden in de orde van een nanoseconde worden in de praktijk toegepast en schakeltijden van slechts 50 pico-seconden zijn bereikt.

Materialen van een tunneldiode:

De meest economische commercieel toegankelijke tunneldiodes zijn gemaakt van germanium- en galliumarsenide-halfgeleiders. Het is moeilijk om een ​​metalen tunneldiode te produceren met een hoge I-verhouding_P/I_V of door de stroom van piek naar dal.

Typische parameters van de tunneldiode

Uit de bovenstaande tabel kunnen we de belangrijke statische kenmerken van deze apparaten samenvatten. De spanningswaarden in de tabel worden voornamelijk bepaald door de gebruikte halfgeleider en zijn bijna onafhankelijk van de stroomsterkte. De piekstroom (I_P) wordt gemeten door de onzuiverheidsconcentratie en het verbindingsgebied.

Wat zijn de voor- en nadelen van een tunneldiode?

Voordelen van tunneldiodes zijn

• laag geluidsniveau
• Eenvoud.
• hogere werksnelheid
• Weerstand tegen extreme omgevingen.
• Minder stroomverbruik.
• Relatief minder duur.

Nadelen van tunneldiode zijn

• Tunneldiodes zijn apparaten met twee aansluitingen, dus geen isolatie tussen uitvoer en invoer. Soms kan dit leiden tot ernstige problemen bij het ontwerpen van circuits.
• Lage uitgangsspanning-swing verkregen.

Wat is de Schottky-barrièrediode?

Een van de vroegste praktische halfgeleiderapparaten die in de vroege jaren 1900 werden gebruikt, was die van de metaal-halfgeleiderdiode. De diode, ook wel puntcontactdiode genoemd, is gemaakt door een metalen onderdeel in een kaal halfgeleideroppervlak te bevestigen. Deze metalen halfgeleiderdiodes waren niet gemakkelijk te dupliceren of automatisch betrouwbaar en werden vervangen door de pn-kruising. Maar halfgeleider- en vacuümtechnologieën worden momenteel gebruikt om reproduceerbaar en betrouwbaar metaal te vervaardigen.

Symbool van Schottky-diode:

Kwalitatieve eigenschappen van Schottky-barrièrediode:

De metaal- en halfgeleiderbanddiagrammen wanneer gescheiden (boven) en wanneer ze in contact zijn (onder).

Het perfecte energiebanddiagram voor een specifiek metaal en een n-type halfgeleider voorafgaand aan het construeren van contact wordt onthuld. Het vacuümniveau wordt gebruikt als maatstaf. De parameter Ø_m is dat de metaalwerkfunctie, Ø_S is uw halfgeleiderwerkfunctie en X wordt in de volksmond de elektronenaffiniteit genoemd. Als een manier om fermi-niveau te ontwikkelen tot een continue thermische stabiliteit door het hele systeem, stromen elektronen in de halfgeleider in de lagere energietoestanden uit de legering. Positief geladen donoratomen blijven in de halfgeleider en ontwikkelen een ruimteladingsgebied.

Spanningsstroom (VI) kenmerkend voor Schottky-diode:

De algemene vorm van de metalen halfgeleider Schottky-diode IV-kenmerken zijn vergelijkbaar met die van een standaard pn-junctiediode.

PN-junctiediode VS Schottky-diode:

Toepassingen van Schottky-diode:

• De Schottky-diode gebruikt als gelijkrichters in geschakelde voedingen (SMPS)
• Schottky-diodes worden in verschillende zonneceltoepassingen gebruikt.
• Ze worden gebruikt in verschillende implementaties van logische poorten
• Schottky-diode kan worden gebruikt voor een AC naar DC-omzettercircuit.
• Onverschillig detector toepassingen ze zijn ook in loondienst.

Om meer te weten over diodes klik hier

Soumali Bhattacharya

Hallo, ik ben Soumali Bhattacharya. Ik heb de master Elektronica gedaan.
Ik ben momenteel geïnvesteerd op het gebied van elektronica en communicatie.
Mijn artikelen zijn gericht op de belangrijkste gebieden van de kernelektronica in een zeer eenvoudige maar informatieve benadering.
Ik ben een levendige leerling en probeer mezelf op de hoogte te houden van de nieuwste technologieën op het gebied van elektronica.

Laten we verbinding maken via LinkedIn –