Mustaqil ish elektronika va sxemotexnika mavzu: varikap va shottki baryerli diodlar

Shottki baryerli diodlar
The Shotti diodi (nemis fizigi nomidan olingan Valter X.Shotki), shuningdek, nomi bilan tanilgan Schottky to'siq diodi yoki issiq tashuvchi diod, yarim o'tkazgichdir diyot a birikmasi bilan hosil bo'lgan yarim o'tkazgich metall bilan. Bu past oldinga kuchlanish tushirish va juda tez o'tish harakati. The mushuk-mo'ylovli detektorlar ning dastlabki kunlarida ishlatilgan simsiz va metall rektifikatorlar dastlabki quvvat dasturlarida ishlatiladigan ibtidoiy Shotki diodalari deb hisoblash mumkin.
Oldinga etarli kuchlanish qo'llanilganda, oqim oldinga yo'nalishda oqadi. Kremniy p – n diyot odatda oldinga kuchlanish 600-700 mV ga teng, Shotkiyning old kuchlanish esa 150-450 mV ga teng. Ushbu pastki oldinga kuchlanish talablari yuqori o'tish tezligiga va tizim samaradorligini oshirishga imkon beradi.



1N5822 Shotki diodasi kesikli qadoqlangan. Markazdagi yarimo'tkazgich a hosil qiladi Shotki to'sig'i bitta metall elektrodga qarshi (rektifikatsiya qiluvchi ta'sirni ta'minlaydi) va an ohmik aloqa boshqa elektrod bilan
A metall-yarimo'tkazgichli birikma metall va yarimo'tkazgich o'rtasida hosil bo'lib, a hosil qiladi Shotki to'sig'i (a o'rniga yarimo'tkazgich - yarim o'tkazgich aloqasi an'anaviy diodalarda bo'lgani kabi). Odatda molibden, platina, xrom yoki volfram va boshqalar ishlatiladi silitsidlar (masalan, paladyum silitsidi va platina silitsidi), yarimo'tkazgich odatda n-tipli silikon bo'lishi mumkin.^[1] Metall tomoni anodva n-tipli yarimo'tkazgich katod diyot; ma'no an'anaviy oqim metall tomondan yarimo'tkazgich tomonga oqishi mumkin, ammo teskari yo'nalishda emas. Ushbu Schottky to'sig'i juda tez o'zgarishga va past kuchlanishning pasayishiga olib keladi.
Metall va yarimo'tkazgich kombinatsiyasini tanlash diyotning old kuchlanishini aniqlaydi. Ikkala n va p tipdagi yarimo'tkazgichlar ham Shotki to'siqlarini rivojlantirishi mumkin. Biroq, p-tipi odatda ancha past old kuchlanishga ega. Oldinga kuchlanishni pasaytirish bilan teskari qochqin oqimi keskin oshib borishi sababli, u juda past bo'lishi mumkin emas, shuning uchun odatda ishlaydigan diapazon taxminan 0,5-0,7 V ni tashkil qiladi va p tipidagi yarimo'tkazgichlar kamdan-kam hollarda ishlaydi. Titan silitsidi va CMOS jarayonlarida manba / drenajni tavlash uchun zarur bo'lgan haroratga bardosh bera oladigan boshqa olovga chidamli silikatlar, odatda foydali bo'lishi uchun oldinga past kuchlanishga ega, shuning uchun bu silikonlarni ishlatadigan jarayonlar odatda Shotki diodlarini taklif qilmaydi.^{[tushuntirish kerak]}
Yarimo'tkazgichning ko'payishi bilan tükenme mintaqasining kengligi pasayadi. Ma'lum bir kenglikdan past bo'lganida, zaryad tashuvchilar tükenme hududidan o'tib ketishlari mumkin. Dopingning juda yuqori darajasida bu birikma endi rektifikator sifatida ishlamaydi va ohmik kontaktga aylanadi. Bu bir vaqtning o'zida ohmik kontaktlarni va diodlarni hosil qilish uchun ishlatilishi mumkin, chunki silitsid va engil dopingli n-tipli mintaqa o'rtasida diod paydo bo'ladi va silitsid bilan og'ir dopingli n- yoki p-tipli mintaqa o'rtasida diod paydo bo'ladi. . Yengil dopingli p-tipli hududlar muammo tug'diradi, chunki hosil bo'lgan kontakt yaxshi ohmik kontakt uchun juda yuqori qarshilikka ega, ammo yaxshi diyotni hosil qilish uchun old kuchlanish juda past va teskari qochqin juda yuqori.
Schottky kontaktining qirralari juda keskin bo'lgani uchun, ularning atrofida yuqori elektr maydon gradiyenti paydo bo'ladi, bu esa teskari buzilish voltaj chegarasining qanchalik katta bo'lishini cheklaydi. Himoyachilarning halqalaridan tortib, metallizatsiyaning bir-biridan qoplanishigacha dala gradientini yoyish uchun turli strategiyalar qo'llaniladi. Himoya halqalari qimmatbaho o'lik maydonni iste'mol qiladi va asosan kattaroq yuqori voltli diodlar uchun ishlatiladi, bir-biriga mos keladigan metallizatsiya esa kichikroq past kuchlanishli diodalarda qo'llaniladi.
Shotki diodalari ko'pincha antisuratsiya qisqichlari sifatida ishlatiladi Shotki tranzistorlari. Paladyum silitsididan tayyorlangan Shotki diodlari (PdSi)^{[tushuntirish kerak]} pastroq old kuchlanishlari tufayli juda yaxshi (bu tayanch-kollektor o'tish joyining old kuchlanishidan past bo'lishi kerak). Schottky harorat koeffitsienti B-C o'tish koeffitsientidan past, bu esa PdSi ning yuqori haroratlarda ishlatilishini cheklaydi.
Quvvatli Shotti diodlari uchun ko'milgan n + qatlami va epitaksial n tipidagi qatlamning parazitik qarshiligi muhim ahamiyatga ega. Epitaksial qatlamning qarshiligi tranzistorga qaraganda muhimroq, chunki oqim uning butun qalinligini kesib o'tishi kerak. Shu bilan birga, u birikmaning butun hududida taqsimlangan balastlash qarshiligi vazifasini bajaradi va odatdagi sharoitlarda lokalizatsiya qilingan termal qochishni oldini oladi.