Schottky диод vs. Schottky диодууд - төхөөрөмж, төрөл, шинж чанар, хэрэглээ

Schottky диод нь металл хагас дамжуулагчийн уулзварыг хаалт болгон ашигладаг хагас дамжуулагч цахилгаан шулуутгагч элемент юм. Үүний үр дүнд ашигтай шинж чанаруудыг олж авдаг: өндөр гүйцэтгэл, урагш чиглэлд бага хүчдэлийн уналт.

Шоттки диодыг нээсэн түүхээс

Металл-хагас дамжуулагчийн шилжилтийн шулуутгах шинж чанарыг анх 1874 онд Фердинанд Браун сульфидын жишээн дээр анзаарсан. Урагш ба урвуу чиглэлд гүйдэл дамжуулснаар тэрээр 30% -ийн зөрүүг тэмдэглэсэн нь Ом-ын сайн мэддэг хуультай үндсэндээ зөрчилдөж байв. Браун юу болж байгааг тайлбарлаж чадаагүй ч судалгаагаа үргэлжлүүлж, хэсгийн эсэргүүцэл нь урсах гүйдэлтэй пропорциональ байгааг тогтоожээ. Энэ нь бас ер бусын харагдаж байв.

Туршилтыг физикчид давтан хийсэн. Жишээлбэл, Вернер Сименс селенийн ижил төстэй шинж чанарыг тэмдэглэв. Браун сульфидын талст дээр хэрэглэсэн контактуудын хэмжээ бага байх үед бүтцийн шинж чанар хамгийн тод илэрдэг болохыг олж мэдэв. Судлаач ашигласан:

• 1 кг даралттай хавар ачаалалтай утас;
• мөнгөн устай холбоо барих;
• зэсээр бүрсэн платформ.

1900 онд манай нутаг нэгтэн Поповыг радио детекторын патент авахаас сэргийлсэн цэгийн диод ингэж бий болсон юм. Браун өөрийн бүтээлүүддээ манганы хүдрийн (псиломелан) судалгаагаа тоймлосон байдаг. Кристалд контактуудыг хавчаараар дарж, гүйдэл дамжуулагч хэсгээс эрүүг тусгаарласнаар эрдэмтэн маш сайн үр дүнд хүрсэн боловч тухайн үед нөлөө үзүүлэх програм байгаагүй. Зэсийн сульфидын ер бусын шинж чанарыг тайлбарласны дараа Фердинанд хатуу биет электроникийн үндэс суурийг тавьсан.

Ижил бодолтой хүмүүс Брауны хувьд практик хэрэглээг олсон. Профессор Жагдиш Чандра Босе 1899 оны 4-р сарын 27-нд радио дамжуулагчтай хамтран ажиллах анхны мэдрэгч-хүлээн авагчийг бүтээсэн тухай мэдээлэв. Тэрээр энгийн утастай хосолсон галена (хар тугалганы исэл) ашиглаж, миллиметрийн долгионы уртыг авсан. 1901 онд тэрээр оюун ухаанаа патентжуулжээ. Поповын тухай цуу ярианы нөлөөн дор байж магадгүй юм. Bose детекторыг Марконигийн анхны трансатлантик радио дамжуулалтад ашигласан. Цахиурын болор дээрх ижил төстэй төхөөрөмжийг 1906 онд Greenleaf Witter Pickard патентжуулжээ.

Браун 1909 онд Нобелийн шагнал гардуулах үеэр хэлсэн үгэндээ нээсэн үзэгдлийнхээ зарчмыг ойлгоогүй ч шинэ шинж чанарыг харуулсан хэд хэдэн материалыг олж илрүүлсэн гэж тэмдэглэжээ. Эдгээр нь дээр дурдсан галена, пирит, пиролизит, тетраэдрит болон бусад хэд хэдэн зүйл юм. Жагсаалтад орсон материалууд нь энгийн шалтгаанаар олны анхаарлыг татсан: тэд цахилгаан гүйдэл дамжуулдаг байсан ч тэдгээрийг үелэх системийн элементүүдийн нэгдлүүд гэж үздэг байв. Өмнө нь ийм шинж чанарыг энгийн металлын онцгой эрх гэж үздэг байв.

Эцэст нь 1926 онд Schottky хаалт бүхий анхны транзисторууд гарч ирсэн бөгөөд уг үзэгдлийн онолыг 1939 онд Уильям Брэдфорд Шокли нэгтгэн гаргажээ. Үүний зэрэгцээ Невилл Фрэнсис Мотт үндсэн цэнэгийн тээвэрлэгчдийн тархалт ба шилжилтийн гүйдлийг тооцоолж, хоёр материалын уулзварт тохиолддог үзэгдлүүдийг тайлбарлав. Уолтер Шоттки шугаман цахилгаан талбайг чийгшүүлсэн орон зайгаар сольж, хагас дамжуулагчийн гадаргуугийн ойролцоох давхаргад байрлах ионы донорын санааг нэмж онолыг өргөжүүлсэн. Металл давхаргын доор байрлах зайны цэнэгийг эрдэмтний нэрээр нэрлэсэн.

Давыдов 1939 онд онолыг одоо байгаа баримтын дор оруулах гэж ижил төстэй оролдлого хийсэн боловч одоогийн хязгаарлах хүчин зүйлийг буруу өгч, бусад алдаа гаргасан. Хамгийн зөв дүгнэлтийг 1942 онд Ханс Альбрехт Бете хийсэн бөгөөд гүйдлийг хоёр материалын интерфэйс дэх боломжит хаалтаар дамжуулагчийн термионы ялгаралттай холбосон. Тиймээс орчин үеийн үзэгдэл ба диодын нэр нь сүүлчийн эрдэмтний нэрийг агуулсан байх ёстой; Шотткигийн онол нь алдаа дутагдлыг илрүүлсэн.

Онолын судалгаа нь материалыг вакуумд үлдээх электронуудын ажлын функцийг хэмжихэд бэрхшээлтэй байдаг. Химийн хувьд идэвхгүй, тогтвортой металл алтны хувьд ч тодорхой уншилтууд 4-4.92 эВ хооронд хэлбэлздэг. Вакуум өндөр түвшинд, шахуурга эсвэл газрын тосны хальснаас мөнгөн ус байхгүй тохиолдолд 5.2 эВ-ийн утгыг авна. Технологи хөгжихийн хэрээр үнэ цэнийг ирээдүйд илүү нарийвчлалтай урьдчилан таамаглах боломжтой. Өөр нэг шийдэл бол шилжилтийн хил дээрх үйл явдлыг зөв таамаглахад материалын цахилгаан сөрөг байдлын талаарх мэдээллийг ашиглах явдал юм. Эдгээр утгыг (Поллингийн хуваарийн дагуу) 0.1 эВ нарийвчлалтайгаар мэддэг. Дээрхээс харахад тодорхой байна: өнөө үед заасан аргуудыг ашиглан саадны өндрийг зөв таамаглах боломжгүй, тиймээс Schottky диодын залруулах шинж чанарууд.

Schottky хаалтын өндрийг тодорхойлох хамгийн сайн арга

Өндөрийг сайн мэддэг томъёогоор тодорхойлж болно (зураг харна уу). Энд C нь температураас бага хамааралтай коэффициент юм. Хэрэглэсэн хүчдэлийн Va-аас хамаарах хамаарлыг нарийн төвөгтэй хэлбэрээс үл хамааран бараг шугаман гэж үздэг. Графикийн налуу нь q/ kT байна. Саадын өндрийг тогтмол хүчдэлийн lnJ-ийн 1/T-ийн графикаар тодорхойлно. Тооцооллыг налуу өнцгөөс хамааран хийдэг.

Альтернатив арга бол металл-хагас дамжуулагчийн уулзварыг гэрлээр цацруулах явдал юм. Хэрэглэсэн аргууд:

1. Гэрэл нь хагас дамжуулагчийн зузаанаар дамждаг.
2. Гэрэл нь фотоэлелийн мэдрэмтгий хэсэгт шууд тусдаг.

Хэрэв фотоны энерги нь хагас дамжуулагчийн зурвасын завсар ба саадны өндрийн хоорондох энергийн завсарт орвол металаас электрон ялгаралт ажиглагдана. Параметр нь эдгээр хоёр утгаас өндөр байвал гаралтын гүйдэл огцом нэмэгдэх бөгөөд энэ нь туршилтын тохиргоонд амархан мэдрэгддэг. Энэ арга нь өөр өөр төрлийн дамжуулагчийн төрөл (n ба p) бүхий ижил хагас дамжуулагчийн ажлын функцууд нь материалын зурвасын өргөнтэй тэнцэж байгааг тогтоох боломжийг олгодог.

Schottky саадын өндрийг тодорхойлох шинэ арга бол урвуу хүчдэлийн функцээр уулзварын багтаамжийг хэмжих явдал юм. График нь хүссэн утгыг тодорхойлсон цэг дээр абсцисса тэнхлэгийг огтолж буй шулуун шугамын харагдах байдлыг харуулж байна. Туршилтын үр дүн нь гадаргууг бэлтгэх чанараас ихээхэн хамаардаг. Технологийн боловсруулалтын аргын судалгаагаар фторын хүчилд сийлбэр хийх нь цахиурын дээж дээр 10-20 ангстромын зузаантай исэл хальсан давхарга үлдээдэг болохыг харуулж байна.

Хөгшрөлтийн үр нөлөөг байнга тэмдэглэдэг. Кристалыг хагалах замаар үүссэн Шоттки диодын хувьд тийм ч ховор биш юм. Саадуудын өндөр нь тодорхой материалын хувьд өөр өөр байдаг бөгөөд зарим тохиолдолд тэдгээр нь металлын цахилгаан сөрөг чанараас ихээхэн хамаардаг. Галлийн арсенидын хувьд хүчин зүйл бараг илэрдэггүй, цайрын сульфидын хувьд энэ нь шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг. Гэхдээ сүүлийн тохиолдолд гадаргууг бэлтгэх чанар нь сул нөлөө үзүүлдэг бөгөөд GaAs-ийн хувьд энэ нь маш чухал юм. Кадми сульфид нь эдгээр материалуудтай харьцуулахад завсрын байрлалд байдаг.

Шалгалтын явцад ихэнх хагас дамжуулагч нь цахиур зэрэг GaA шиг ажилладаг болох нь тогтоогджээ. Меад үүнийг материалын гадаргуу дээр хэд хэдэн формаци үүсдэг бөгөөд электрон энерги нь валентын зурвасын зурвасын гуравны нэгийн бүсэд оршдог гэж тайлбарлав. Үүний үр дүнд металлтай шүргэлцэх үед Ферми түвшин нь ижил төстэй байр суурь эзэлдэг. Түүх ямар ч хөтөчтэй давтагддаг. Үүний зэрэгцээ саадны өндөр нь хагас дамжуулагч дахь фермийн түвшин ба дамжуулагчийн ирмэгийн хоорондох зөрүү болно.

Металлын цахилгаан сөрөг байдлын хүчтэй нөлөө нь тодорхой ионы холбоо бүхий материалд ажиглагддаг. Эдгээр нь үндсэндээ дөрвөн валент цахиурын исэл ба цайрын сульфид юм. Энэ баримтыг металл дахь Ферми түвшинд нөлөөлдөг формац байхгүй байгаатай холбон тайлбарлаж байна. Эцэст нь хэлэхэд, хэлэлцэж буй асуудлын талаархи цогц онол өнөөдөр бий болоогүй байна.

Schottky диодын давуу тал

Schottky диодууд нь цахилгаан тэжээлийн хангамжийн гаралтын үед Шулуутгагчаар ажилладаг нь нууц биш юм. Энэ тохиолдолд эрчим хүчний алдагдал, халаалт хамаагүй бага гэдгийг үйлдвэрлэгчид онцолж байна. Шоттки диодтой шууд холбогдох үед хүчдэлийн уналт нь ямар ч төрлийн Шулуутгагчтай харьцуулахад 1.5-2 дахин бага байдаг нь тогтоогдсон. Үүний шалтгааныг тайлбарлахыг хичээцгээе.

Ердийн p-n уулзварын ажиллагааг авч үзье. Хоёр өөр төрлийн цахилгаан дамжуулах чанар бүхий материалууд хүрэлцэх үед дийлэнх дамжуулагч нь контактын хил хязгаараас цааш тархаж эхэлдэг бөгөөд тэдгээр нь олонхи байхаа больсон. Физикийн хувьд үүнийг блоклох давхарга гэж нэрлэдэг. Хэрэв n-бүсэд эерэг потенциал хэрэглэвэл дийлэнх тээвэрлэгч электронууд шууд терминал руу татагдана. Дараа нь блоклох давхарга өргөжиж, гүйдэл гарахгүй. Шууд асаалттай бол дийлэнх тээвэрлэгчид эсрэгээрээ блоклох давхарга дээр гарч, түүнтэй идэвхтэй дахин нэгддэг. Уулзвар нээгдэж, гүйдэл урсдаг.

Та энгийн диодыг шууд нээж, хаах боломжгүй болж байна. Саад давхарга үүсэх, арилгах үйл явц явагддаг бөгөөд энэ нь цаг хугацаа шаарддаг. Schottky диод нь арай өөрөөр ажилладаг. Хэрэглэсэн урагш хүчдэл нь уулзварыг нээдэг боловч n-хагас дамжуулагч руу нүх шахах нь бараг тохиолддоггүй; тэдгээрийн саад тотгор нь том; металл дотор ийм зөөвөрлөгч цөөхөн байдаг. Дахин асаахад их хэмжээний хольцтой хагас дамжуулагч нь хонгилын гүйдэл урсахыг зөвшөөрдөг.

Хенри Жозеф Раунд анх 1907 онд болор илрүүлэгч ашиглан нээлт хийсэн гэдгийг LED гэрэлтүүлгийн сэдвийг мэддэг уншигчид аль хэдийн мэддэг болсон. Энэ бол анхны ойролцоолсон Schottky диод юм: металл ба цахиурын карбидын хил хязгаар. Ялгаа нь өнөөдөр тэд n төрлийн хагас дамжуулагч, хөнгөн цагаан хэрэглэдэг.

Шилжилтийн шинж чанар нь ашигласан материал, геометрийн хэмжээсээс хамаарна. Харж байгаа тохиолдолд эзлэхүүний цэнэг нь өөр өөр төрлийн хоёр хагас дамжуулагчтай холбоо барих үеийнхээс бага байдаг бөгөөд энэ нь шилжих хугацааг мэдэгдэхүйц бууруулдаг гэсэн үг юм. Ердийн тохиолдолд энэ нь хэдэн зуун ps-ээс хэдэн арван ns хүртэлх хязгаарт багтдаг. Уламжлалт диодын хувьд хамгийн бага хэмжээ нь түүнээс дээш тооны дараалал юм. Онолын хувьд энэ нь урвуу хүчдэл хэрэглэх үед саад бэрхшээлийн түвшин нэмэгдэхгүй мэт харагдаж байна. Холболтын хэсэг нь цэвэр дамжуулагчаас бүрддэг тул бага хэмжээний хүчдэлийн уналтыг тайлбарлахад хялбар байдаг. Хэдэн арван вольтын харьцангуй бага хүчдэлд зориулагдсан төхөөрөмжүүдэд хамааралтай.

Schottky диодын шинж чанараас шалтгаалан тэдгээрийг гэр ахуйн цахилгаан хэрэгслийн тэжээлийн хангамжийг шилжүүлэхэд өргөн ашигладаг. Энэ нь алдагдлыг бууруулж, Шулуутгагчийн дулааны үйл ажиллагааны нөхцлийг сайжруулах боломжийг олгодог. Жижиг уулзвар талбайн үр дүнд бага зэргийн эвдрэлийн хүчдэл үүсдэг бөгөөд энэ нь чип дээрх металлжуулалтын талбайн өсөлтөөр бага зэрэг нөхөгдөж, цахиурын ислээр тусгаарлагдсан бүсийн хэсгийг хамардаг. Диодыг буцааж асаахад конденсаторыг санагдуулам энэ хэсэг нь үндсэн цэнэгийн тээвэрлэгчдийн зэргэлдээх давхаргыг шавхаж, гүйцэтгэлийг эрс сайжруулдаг.

Хурдны ачаар Schottky диодууд нь өндөр давтамжийг ашиглахад чиглэсэн нэгдсэн хэлхээнд идэвхтэй ашиглагддаг - үйлдлийн болон цагийн давтамж.

Электроникийн хөгжил нь радио бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс илүү өндөр стандартыг шаарддаг. Өндөр давтамжтай ажиллахын тулд Schottky диодыг ашигладаг бөгөөд энэ нь цахиурын аналогиас илүү үзүүлэлт юм. Заримдаа та Schottky саадтай диод гэсэн нэртэй тааралддаг бөгөөд энэ нь үндсэндээ ижил утгатай.

• Дизайн
• Жижигрүүлэх
• Практикт ашиглах

Дизайн

Schottky диод нь энгийн диодуудаас ялгаатай дизайнтай бөгөөд энэ нь p-n уулзвараас илүү металл-хагас дамжуулагчийг ашигладаг. Энд байгаа шинж чанарууд нь өөр өөр байх нь тодорхой бөгөөд энэ нь шинж чанарууд нь бас өөр байх ёстой гэсэн үг юм.

Үнэн хэрэгтээ хагас дамжуулагч металл нь дараахь параметрүүдтэй байдаг.

• Нэвчилт гүйдэл нь маш чухал ач холбогдолтой;
• Шууд холбогдсон үед уулзвар дээр бага хүчдэлийн уналт;
• Үнэ цэнэ багатай тул цэнэгийг маш хурдан сэргээдэг.

Schottky диод нь галлиум арсенид, цахиур зэрэг материалаар хийгдсэн; хамаагүй бага, гэхдээ бас ашиглаж болно, германи юм. Материалын сонголт нь олж авах шаардлагатай шинж чанараас хамаарна, гэхдээ ямар ч тохиолдолд эдгээр хагас дамжуулагчийг үйлдвэрлэх хамгийн их урвуу хүчдэл нь 1200 вольтоос ихгүй байна - эдгээр нь хамгийн өндөр хүчдэлийн Шулуутгагч юм. Практикт тэдгээрийг бага хүчдэлд ихэвчлэн ашигладаг - 3, 5, 10 вольт.

Хэлхээний диаграммд Schottky диодыг дараах байдлаар тэмдэглэв.

Гэхдээ заримдаа та энэ тэмдэглэгээг харж болно:

Энэ нь хос элемент гэсэн үг юм: нийтлэг анод эсвэл катодтой нэг орон сууцанд хоёр диод, тиймээс элемент нь гурван терминалтай. Цахилгаан хангамж нь нийтлэг катодтой ийм загварыг ашигладаг бөгөөд тэдгээрийг Шулуутгагч хэлхээнд ашиглахад тохиромжтой. Ихэнхдээ диаграммууд нь ердийн диодын тэмдэглэгээг харуулдаг боловч тайлбар нь энэ нь Schottky диод гэдгийг харуулж байгаа тул та болгоомжтой байх хэрэгтэй.

Schottky хаалт бүхий диодын угсралтыг гурван төрлөөр авах боломжтой.

1-р төрөл - нийтлэг катодтой;

2-р төрөл - нийтлэг анодтой;

3-р төрөл - хоёр дахин нэмэгдүүлэх схемийн дагуу.

Энэ холболт нь элементийн найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэхэд тусалдаг: эцэст нь нэг орон сууцанд байх нь тэд ижил температурын горимтой байдаг бөгөөд энэ нь хүчирхэг Шулуутгагч, жишээлбэл, 10 ампер шаардлагатай тохиолдолд чухал юм.

Цахилгааны төлбөрийг хэмнэхийн тулд манай уншигчид цахилгаан хэмнэх хайрцгийг санал болгож байна. Сарын төлбөр хадгаламжийг ашиглахаас өмнөх үеийнхээс 30-50% бага байх болно. Энэ нь сүлжээнээс реактив бүрэлдэхүүн хэсгийг зайлуулж, ачааллыг бууруулж, улмаар одоогийн хэрэглээг бууруулдаг. Цахилгаан хэрэгсэл нь цахилгаан бага зарцуулж, зардал багасдаг.

Гэхдээ сул талууд бас бий. Гол зүйл бол ийм диодын бага хүчдэлийн уналт (0.2-0.4 В) нь бага хүчдэлд, ихэвчлэн 50-60 вольтоор илэрдэг. Илүү өндөр утгуудад тэд ердийн диод шиг ажилладаг. Гэхдээ гүйдлийн хувьд энэ хэлхээ нь маш сайн үр дүнг харуулж байна, учир нь хагас дамжуулагчийн ажиллах гүйдэл дор хаяж 10А байх нь ихэвчлэн шаардлагатай байдаг - ялангуяа цахилгаан хэлхээ ба тэжээлийн модулиудад.

Өөр нэг томоохон сул тал: эдгээр төхөөрөмжүүдийн хувьд урвуу гүйдлийг хормын төдийд ч хэтрүүлэх боломжгүй. Тэд нэн даруй бүтэлгүйтдэг бол цахиурын диодууд, хэрэв температур нь хэтрээгүй бол шинж чанараа сэргээдэг.

Гэхдээ илүү эерэг зүйлүүд байсаар байна. Бага хүчдэлийн уналтаас гадна Schottky диод нь уулзварын багтаамж багатай байдаг. Таны мэдэж байгаагаар: бага хүчин чадал - өндөр давтамж. Ийм диод нь хэдэн зуун килогерц давтамжтай цахилгаан хангамж, Шулуутгагч болон бусад хэлхээг шилжүүлэхэд хэрэглэгддэг.

Ийм диодын одоогийн хүчдэлийн шинж чанар нь тэгш бус дүр төрхтэй байдаг. Урагшаа хүчдэл өгөхөд гүйдэл экспоненциалаар өсөх нь тодорхой бөгөөд урвуу хүчдэл өгөхөд гүйдэл нь хүчдэлээс хамаарахгүй.

Хэрэв та энэ хагас дамжуулагчийн үйл ажиллагааны зарчим нь үндсэн тээвэрлэгчид болох электронуудын хөдөлгөөнд суурилдаг гэдгийг мэдэж байвал энэ бүгдийг тайлбарлаж болно. Үүнтэй ижил шалтгаанаар эдгээр төхөөрөмжүүд нь маш хурдан байдаг: тэдгээр нь p-n уулзвар бүхий төхөөрөмжүүдийн рекомбинацын процесс байдаггүй. Саад бүтэцтэй бүх төхөөрөмжүүд нь гүйдлийн хүчдэлийн шинж чанарын тэгш бус байдлаар тодорхойлогддог, учир нь энэ нь гүйдлийн хүчдэлээс хамаарах цахилгаан цэнэгийн тээвэрлэгчдийн тоо юм.

Жижигрүүлэх

Микроэлектроник хөгжихийн хэрээр тусгай микро схем, нэг чиптэй микропроцессорууд өргөн хэрэглэгдэж эхэлсэн. Энэ бүхэн нь өлгөөтэй элементүүдийг ашиглахыг үгүйсгэхгүй. Гэсэн хэдий ч хэрэв энэ зорилгоор ердийн хэмжээтэй радио элементүүдийг ашиглавал энэ нь жижигрүүлэх санааг бүхэлд нь үгүйсгэх болно. Тиймээс нээлттэй хүрээний элементүүдийг боловсруулсан - SMD бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь ердийн хэсгүүдээс 10 ба түүнээс дээш дахин бага байдаг. Ийм бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн одоогийн хүчдэлийн шинж чанар нь ердийн төхөөрөмжүүдийн одоогийн хүчдэлийн шинж чанараас ялгаатай биш бөгөөд тэдгээрийн багасгасан хэмжээсүүд нь ийм сэлбэг хэрэгслийг янз бүрийн бичил угсралтад ашиглах боломжийг олгодог.

SMD бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь хэд хэдэн хэмжээтэй байдаг. SMD хэмжээ 1206 нь гараар гагнахад тохиромжтой.Тэдгээр нь 3.2-аас 1.6 мм-ийн хэмжээтэй байдаг бөгөөд энэ нь тэдгээрийг өөрөө гагнах боломжийг олгодог. Бусад SMD элементүүд нь үйлдвэрт тусгай тоног төхөөрөмжөөр угсардаг илүү бяцхан бөгөөд гэртээ өөрөө гагнах боломжгүй юм.

Smd бүрэлдэхүүн хэсгийн үйл ажиллагааны зарчим нь том хэмжээтэй харьцуулахад ялгаатай биш бөгөөд жишээлбэл, диодын гүйдлийн хүчдэлийн шинж чанарыг авч үзвэл энэ нь ямар ч хэмжээтэй хагас дамжуулагчдад адилхан тохиромжтой байх болно. Одоогийн хүрээ нь 1-10 ампер байна. Кейс дээрх тэмдэглэгээ нь ихэвчлэн дижитал кодоос бүрддэг бөгөөд кодыг тайлах нь тусгай хүснэгтэд өгөгдсөн байдаг. Тэдгээрийг том хэмжээтэй адил шалгагч ашиглан тохирох эсэхийг шалгаж болно.

Практикт ашиглах

Schottky Шулуутгагчийг цахилгаан тэжээл, хүчдэлийн тогтворжуулагч, шилжүүлэгч Шулуутгагчийг залгахад ашигладаг. Хамгийн эрэлт хэрэгцээтэй гүйдэл - 10А ба түүнээс дээш - 3.3 ба 5 вольтын хүчдэл. Ийм хоёрдогч цахилгаан хэлхээнд Schottky төхөөрөмжийг ихэвчлэн ашигладаг. Одоогийн утгыг нэмэгдүүлэхийн тулд тэдгээрийг нийтлэг анод эсвэл катодтой хэлхээнд холбодог. Хэрэв хос диод тус бүр нь 10 ампераар үнэлэгддэг бол та аюулгүй байдлын мэдэгдэхүйц маржин авах болно.

Эрчим хүчний модулиудыг солих хамгийн нийтлэг алдаануудын нэг бол эдгээр ижил диодуудын эвдрэл юм. Дүрмээр бол тэдгээр нь бүрэн эвдэрч, урсдаг. Аль ч тохиолдолд гэмтэлтэй диодыг солих шаардлагатай бөгөөд дараа нь цахилгаан транзисторыг мультиметрээр шалгаж, тэжээлийн хүчдэлийг хэмжих шаардлагатай.

Туршилт ба солих чадвар

Schottky Шулуутгагч нь ижил төстэй шинж чанартай тул ердийн хагас дамжуулагчтай ижил аргаар туршиж болно. Та үүнийг хоёр чиглэлд мультиметрээр дуугаргах хэрэгтэй - энэ нь ердийн диодтой адил харагдах ёстой: анод-катод, гоожихгүй байх ёстой. Хэрэв энэ нь бага зэрэг эсэргүүцэл үзүүлж байвал - 2-10 кило-ом бол энэ нь аль хэдийн сэжиглэх шалтгаан болж байна.

Нийтлэг анод эсвэл катод бүхий диодыг хооронд нь холбосон хоёр энгийн хагас дамжуулагчтай адил шалгаж болно. Жишээлбэл, хэрэв анод нь нийтлэг бол энэ нь гурваас нэг хөл байх болно. Бид нэг шалгагч датчикийг анод дээр байрлуулж, бусад хөл нь өөр өөр диод, өөр нэг датчик дээр байрлуулсан байна.

Үүнийг өөр төрлөөр сольж болох уу? Зарим тохиолдолд Schottky диодыг энгийн германий диодоор сольдог. Жишээлбэл, D305 нь 10 ампер гүйдэлд ердөө 0.3 вольтын уналт өгсөн бөгөөд 2-3 амперийн гүйдлийн үед тэдгээрийг радиаторгүйгээр суурилуулж болно. Гэхдээ Schottky суурилуулах гол зорилго нь жижиг дусал биш, харин бага хүчин чадалтай тул солих нь үргэлж боломжгүй байдаг.

Бидний харж байгаагаар электроникууд зогсохгүй байгаа бөгөөд өндөр хурдны төхөөрөмжүүдийн цаашдын хэрэглээ улам бүр нэмэгдэж, шинэ, илүү төвөгтэй системийг хөгжүүлэх боломжтой болно.

Сайн уу!

Энэ нийтлэлд бид авч үзэх болно Шоттки диод. Өгүүллийн энэ сэдэв нь шинэхэн радио механикчуудад (телевизийн техникч) маш их хэрэгтэй байх болно.

Та анзаарсан байх, "Шоттки диод" гэсэн нэр томъёо нь орчин үеийн радио хэлхээнд ихэвчлэн олддог боловч энэ нь юу болохыг, юуг төлөөлж байгааг хүн бүр мэддэггүй.

Тиймээс, Schottky диод нь хагас дамжуулагч төхөөрөмж, эс тэгвээс диод бөгөөд энэ нь метал-хагас дамжуулагч контактын үндсэн дээр хийгдсэн байдаг. Энэ диодыг Германы физикч Вальтер Херман Шотткигийн нэрээр нэрлэсэн.

Schottky диодын схемердийн диодтой төстэй, гэхдээ бага зэргийн ялгаа байдаг. Диаграмууд дээр Schottky диодыг тодорхойлсонТэгэхээр:

Schottky диод нь ялгаатай p-n уулзварын оронд металл хагас дамжуулагчийг хаалт болгон ашигладаг. Энэ шилжилтийн бүсэд үүсэх боломжит саадыг Шотткигийн саад гэж нэрлэдэг. Хэрэв та Schottky хаалтын өндрийг өөрчилбөл энэ нь энэ төхөөрөмжөөр дамжин өнгөрөх гүйдлийн урсгалыг өөрчлөхөд хүргэнэ. Үүний онцлог диодЭнэ нь шилжилтийн дараа шууд хүчдэлийн уналт багатай, мөн урвуу нөхөн сэргээх цэнэггүй байдаг. Энгийнээр хэлбэл, Шотткийн хаалтыг суурь болгон ашиглан богино долгионы диодын үүрэг гүйцэтгэдэг, янз бүрийн зориулалттай хэт хурдан, өндөр хурдны диодуудыг үйлдвэрлэдэг.

Schottky диодын бүтцийг доорх зурагт үзүүлэв.

1 - хагас дамжуулагч субстрат; 2 - эпитаксиаль хальс; 3 – металл-хагас дамжуулагчтай холбоо барих; 4 - металл хальс; 5 - гадаад холбоо барих.

Schottky диод нь өндөр давтамжийн дуу чимээний түвшин маш бага байдаг. Энэ давуу тал нь энэхүү диодыг дижитал төхөөрөмж болон сэлгэн залгах тэжээлийн хангамжид ашиглах боломжийг олгодог.

Эдгээр диодуудыг нарны батерейнд цацраг хүлээн авагч, гэрлийн модулятор болгон өргөн ашигладаг.

Эдгээр нь бүгд давуу тал боловч сул талууд бас бий. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь урвуу хүчдэл ба гүйдлийн утгуудад маш мэдрэмтгий байдаг тул ихэнхдээ бүтэлгүйтдэг. Эдгээр диодуудын зөвшөөрөгдөх урвуу хүчдэл нь 250 В хүртэл хязгаарлагддаг. Эдгээр төхөөрөмжүүдийн ажиллах температур нь -65-аас +160 градусын хооронд хэлбэлздэг. Цельсийн. Эдгээр диодууд нь мөн SMD багцад шил, хуванцар, металл хувилбарт байдаг.

Системийн тэжээлийн хангамжийн олон доголдол нь тэжээлийн хангамжтай хамт ажилладаг хоёрдогч хэлхээний асуудлаас үүсдэг. Хэрэв өмнө нь цахилгаан транзисторын унтраалга маш олон удаа бүтэлгүйтдэг байсан бол одоо гол асуудал бол хоёрдогч Шулуутгагчийн эвдрэл бөгөөд үүний үндэс нь Schottky диод юм. Энэ нь металаас хагас дамжуулагч руу шилжих зарчмыг ашигладаг. Ерөнхийдөө эдгээр диодуудын ихэнх нь бага хүчдэлийн хэлхээнд ашиглагддаг.

Schottky диодын эерэг чанарууд

Хэрэв ердийн диодуудад шууд хүчдэлийн уналт ойролцоогоор 0.6-0.7 вольт байвал Schottky диодыг ашиглах нь энэ үзүүлэлтийг 0.2-0.4 вольт хүртэл бууруулж чадна. Энэ тохиолдолд хамгийн их урвуу хүчдэл нь хэдэн арван вольт хүртэл байж болно. Энэ үзүүлэлт нь Schottky диодын хэрэглээг хязгаарлаж, зөвхөн бага хүчдэлийн хэлхээнд ашиглах боломжтой гэж үздэг.

Уулзварын бага хэмжээний цахилгаан багтаамжтай бол үйл ажиллагааны давтамжийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой болно. Энэхүү өмчийн ачаар диод нь нэгдсэн хэлхээнд нэлээд өргөн хэрэглэгддэг. Эрчим хүчний цахилгаан төхөөрөмжүүдийн хувьд бага багтаамжтай уулзварууд нь богино хугацаанд сэргээх хугацаатай байдаг бөгөөд энэ нь Шулуутгагчийг өндөр давтамжтайгаар ажиллуулах боломжийг олгодог.

Уламжлалт Шулуутгагчтай харьцуулахад сайжруулсан шинж чанар нь тэдгээрийг цахилгаан хангамж, дижитал төхөөрөмжийг солиход үр дүнтэй ашиглах боломжийг олгодог.

Алдаа дутагдал

Хамгийн их урвуу хүчдэл нь зөвшөөрөгдөх хэмжээнээс богино хугацаанд давсан тохиолдолд Schottky диод бүрэн бүтэлгүйтдэг. Энэ бол эргэлт буцалтгүй үйл явц бөгөөд үүний дараа анхны шинж чанарыг сэргээх боломжгүй болно.

Үүнээс гадна урвуу гүйдэл ихсэх нь ажиглагддаг бөгөөд энэ нь болор өөрөө температур нэмэгдэх тусам нэмэгддэг. Чанар муутай дулааныг зайлуулах тохиолдолд эерэг дулааны хариу үйлдэл нь диодыг яаралтай хэт халахад хүргэдэг.

Цахилгаан хангамжийн хувьд Schottky диодуудыг суваг дахь гүйдлийг засахад үр дүнтэй ашигладаг. Өндөр гаралтын гүйдлийг харгалзан эрчим хүчний алдагдлыг багасгахын тулд Шулуутгагчийг хурдан ажиллуулах шаардлагатай байна. Энэ хүчин зүйл нь эрчим хүчний хангамжийн үр ашгийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. Нэмж дурдахад цахилгаан хангамжийн эхний хэсэгт суурилуулсан эрчим хүчний нэгжийн найдвартай ажиллагааг хангана.

Тиймээс Schottky диодыг сэлгэн залгах динамик алдагдлыг багасгах, түүнчлэн шилжих үед богино холболтыг арилгах шаардлагатай тохиолдолд ашигладаг. Энэ төхөөрөмж нь үр дүнтэй засах элемент юм.

Цахилгаан инженерчлэл, радио электроник нь олон ойлголтоор дүүрэн байдаг бөгөөд тэдгээрийн нэг нь олон тооны цахилгаан хэлхээнд ашиглагддаг Шоттки диод юм. Schottky диод гэж юу болох, диаграммд хэрхэн тусгагдсан, мөн Шоттки диодын ажиллах зарчим юу болох талаар олон хүмүүс асуудаг.

Ерөнхий мэдээлэл ба үйл ажиллагааны зарчим

Schottky диод нь диодын хагас дамжуулагч бүтээгдэхүүн бөгөөд хэлхээнд шууд холбогдох үед бага зэрэг хүчдэлийн бууралт үүсгэдэг. Энэ элемент нь металл ба хагас дамжуулагчаас бүрдэнэ. Диодыг 20-р зууны 1938 онд зохион бүтээсэн Германы алдарт туршилтын физикч В.Шотткигийн нэрээр нэрлэсэн.

Аж үйлдвэрт ийм хязгаарлагдмал урвуу хүчдэл бүхий диодыг ашигладаг - 250 В хүртэл, гэхдээ практикт дотоодын хэрэгцээнд эсрэг чиглэлд гүйдлийн урсгалаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд ихэвчлэн бага хүчдэлийн хувилбаруудыг ашигладаг - 3-10 В.

Schottky диодыг чадлын шинж чанараас хамааран 3 ангилалд хувааж болно.

• өндөр хүч чадал;
• дунд хүч;
• бага чадалтай.

Schottky хаалт диод (бүтээгдэхүүний илүү нарийн нэр) нь контакт хийхэд ашигладаг металл бүхий дамжуулагч, хамгаалалтын цагираг, шилний идэвхгүй байдлаас бүрдэнэ.

Цахилгаан хэлхээгээр гүйдэл урсах үед сөрөг ба эерэг цэнэгүүд биеийн янз бүрийн хэсэгт хагас дамжуулагчийн саад тотгор болон хамгаалалтын цагираг дээр хуримтлагддаг бөгөөд энэ нь цахилгаан орон үүсэх, сулрахад хүргэдэг. дулааны энерги - энэ нь олон физик туршилтын диодын том нэмэлт юм.

Энэ төрлийн диодын угсралтыг хэд хэдэн хувилбараар үйлдвэрлэж болно.

• Нийтлэг анод бүхий Schottky диодууд;
• нийтлэг катодын гаралттай диодын бүтээгдэхүүн;
• давхар хэлхээний дагуу угсарсан диодууд.

Schottky диодын алдартай өөрчлөлтүүдийн техникийн шинж чанарууд

Нэр	Урвуу оргил хүчдэлийн хязгаар	Шулуутгагч гүйдлийг хязгаарлах		Цахилгаан гүйдлийн оргил	Урвуу гүйдлийг хязгаарлах	Дамжуулах хүчдэлийг хязгаарлах
Нэгж хэмжилт	IN	А	OS	А	мкА	IN
1N5817	20	1	90	25	1	0,45
1N5818	30	1	90	25	1	0,55
1N5819	40	1	90	25	1	0,6
1N5821	30	3	95	80	2	0,5
1N5822	40	3	95	80	2	0.525

Бусад хагас дамжуулагчаас ялгаатай

Schottky диодууд нь бусад диодын бүтээгдэхүүнээс ялгаатай нь шилжилтийн хэлбэрийн саадтай байдаг - хагас дамжуулагч-металл, нэг талын цахилгаан дамжуулах чанараар тодорхойлогддог. Тэдгээрийн доторх метал нь цахиур, галлий арсенид байж болох бөгөөд ихэвчлэн германи, вольфрам, алт, цагаан алт болон бусад нэгдлүүдийг ашиглаж болно.

Энэ электрон бүрэлдэхүүн хэсгийн гүйцэтгэл нь сонгосон металлаас бүрэн хамаарна. Цахиурыг ихэвчлэн ийм загварт олдог, учир нь энэ нь илүү найдвартай, өндөр хүчин чадалд маш сайн гүйцэтгэлтэй байдаг. Галли, хүнцэл, германий нэгдлүүдийг мөн ашиглаж болно. Энэхүү электрон бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлийн технологи нь энгийн бөгөөд энэ нь түүний өртөг багатай байдаг.

Schottky-ийн бүтээгдэхүүн нь бусад төрлийн хагас дамжуулагч диодтой харьцуулахад цахилгаан гүйдэл хэрэглэх үед илүү тогтвортой ажиллагаатай байдаг. Энэ нь түүний биед тусгай талст формацуудыг нэвтрүүлсэнтэй холбоотой юм.

Давуу болон сул талууд

Дээр дурдсан диодууд нь хэд хэдэн давуу талтай бөгөөд эдгээр нь дараах байдалтай байна.

• цахилгаан гүйдэл нь хэлхээнд бүрэн агуулагддаг;
• Schottky хаалтын бага хүчин чадал нь бүтээгдэхүүний ашиглалтын хугацааг нэмэгдүүлдэг;
• бага хүчдэлийн уналт;
• цахилгаан хэлхээн дэх хурд.

Бүрэлдэхүүн хэсгийн хамгийн чухал сул тал бол асар их урвуу гүйдэл бөгөөд энэ үзүүлэлт хэд хэдэн нэгжээр өссөн ч диодын эвдрэлд хүргэдэг.

Анхаар!Дулаан солилцооны тааламжгүй нөхцөлд хүчтэй цахилгаан гүйдэл бүхий хэлхээнд Schottky цахилгаан элементийг ажиллуулах үед дулааны эвдрэл үүсдэг.

Schottky диод: тэмдэглэгээ ба тэмдэглэгээ

Цахилгаан хэлхээн дээрх Schottky диод нь ердийн хагас дамжуулагчтай бараг адилхан зориулагдсан боловч зарим онцлог шинж чанартай байдаг.

Schottky диодын давхар хувилбаруудыг диаграммаас олж болно гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Энэхүү загвар нь гагнасан катод эсвэл анод бүхий нийтлэг орон сууцанд холбогдсон хоёр диодоос бүрдэх бөгөөд энэ нь гурван терминал үүсэхэд хүргэдэг.

Ийм элементүүдийн тэмдэглэгээг үсэг, тэмдгийн хэлбэрээр хажуу талд нь наасан байна. Үйлдвэрлэгч бүр бүтээгдэхүүнээ өөр өөрийнхөөрөө шошголодог боловч олон улсын тодорхой стандартад нийцсэн байдаг.

Чухал!Хэрэв диодын бие дээрх үсэг, тоон тэмдэглэгээ тодорхойгүй бол радио инженерийн лавлах номноос тайлбарыг үзэхийг зөвлөж байна.

Хэрэглээний талбар

Schottky-ийн саадтай диодын бүтцийг ашиглах нь олон төхөөрөмж, цахилгаан байгууламжаас олж болно. Тэдгээрийг ихэвчлэн цахилгаан хэлхээнд дараахь техникээр ашигладаг.

• гэр, компьютерт зориулсан цахилгаан хэрэгсэл;
• янз бүрийн төрлийн цахилгаан хангамж, хүчдэлийн тогтворжуулагч;
• телевиз, радио төхөөрөмж;
• нарны эрчим хүчээр ажилладаг транзистор ба батерей;
• бусад электрон хэрэгсэл.

Ийм өргөн хүрээний хэрэглээ нь ийм цахилгаан элемент нь эцсийн бүтээгдэхүүний үр ашиг, гүйцэтгэлийг ихээхэн нэмэгдүүлж, цахилгаан гүйдлийн урвуу эсэргүүцлийг сэргээж, цахилгаан сүлжээнд хадгалж, алдагдлыг бууруулдагтай холбоотой юм. цахилгаан хүчдэлийн динамик, мөн маш олон төрлийн цацрагийг шингээдэг.

Schottky диодын оношлогоо

Schottky цахилгаан элементийн засвар үйлчилгээний чадварыг шалгах нь тийм ч хэцүү биш боловч тодорхой хугацаа шаардагдана. Гэмтлийг оношлохын тулд та дараахь зүйлийг хийх ёстой.

1. Эхний ээлжинд цахилгаан хэлхээ эсвэл диодын гүүрнээс сонирхсон элементийг зайлуулах шаардлагатай;
2. Боломжит механик гэмтэл, химийн болон бусад урвалын ул мөрийг нүдээр шалгах;
3. Диодыг шалгагч эсвэл мультиметрээр шалгах;
4. Хэрэв туршилтыг мультиметрээр хийсэн бол түүнийг асаасны дараа датчикийг катод ба анодын төгсгөлд хүргэх шаардлагатай бөгөөд үүний үр дүнд төхөөрөмж диодын угсралтын бодит хүчдэлийг харуулах болно.

Чухал!Мультиметрээр туршилт хийхдээ ихэвчлэн бүтээгдэхүүний хажуу талд заасан цахилгаан гүйдлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

Эдгээр энгийн алхмуудын үр дүн нь хагас дамжуулагчийн техникийн нөхцөлийг бий болгох явдал юм. Дараах шалтгааны улмаас диод эвдэрч болзошгүй.

1. Нүх үүсэх үед Schottky элемент нь цахилгаан гүйдлийг барихаа больж, улмаар хагас дамжуулагчаас дамжуулагч болж хувирдаг;
2. Диодын гүүр эсвэл диодын элемент өөрөө эвдэрсэн үед цахилгаан гүйдлийн урсгал бүхэлдээ зогсдог.

Ийм тохиолдлын үед утаа, шатаж буй үнэр ч харагдахгүй тул бүх диодыг шалгах шаардлагатай тул тусгай цехтэй холбоо барих нь дээр.

Schottky диод нь энгийн бөгөөд мадаггүй зөв боловч орчин үеийн электроникийн зайлшгүй шаардлагатай элемент бөгөөд үүний ачаар олон төхөөрөмж, техникийн бүтээгдэхүүний тасралтгүй ажиллагааг хангах боломжтой юм.

Видео