Schottkyho dioda
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Schottkyho dioda (pojmenovaná po německém fyzikovi W. Schottkym) využívá usměrňujících účinků styku polovodiče a kovu. Polovodičem bývá nejčastěji křemík nebo GaAs typu N, kovem zlato nebo hliník. Schottkyho diody se nejčastěji zhotovují planárně epitaxní technologií.
Obsah |
[editovat] Princip
Vedení proudu se v Schottkyho diodě účastní pouze majoritní nositelé a při difúzi se na okrajích hradlové vrstvy neakumulují minoritní nositelé, proto je doba mezi vznikem a zánikem hradlové vrstvy značně menší. Z tohoto důvodu se mohou Schottkyho diody využít při usměrňování vyšších frekvencí.
[editovat] Konstrukce
Základní část krystalu tvoří destička tloušťky asi 0,2 mm s velkou koncentrací příměsí s vodivostí typu N + . Na ní je epitaxí vytvořena vrstva polovodiče stejného typu vodivosti tloušťky několik μm. Koncentrace příměsí je mnohem menší než v základní destičce. Povrch epitaxní vrstvy je očištěn a pokryt oxidem, ve kterém je vyleptán otvor pro napaření kovové elektrody diody.
Tato jednoduchá konstrukce diod má však nevýhodu v tom, že umožňuje vznik elektrických polí velké intenzity v okrajových oblastech ochuzené vrstvy (strmé okraje, existence kladných nábojů na rozhraní SiO2), což vede k nárůstu proudu v těchto oblastech, nízkým průrazným napětím a špatným šumovým vlastnostem diod.
Tento nedostatek odstraňuje konstrukce diody s kovovou elektrodou překrývající oxidovou vrstvu. Ochuzená vrstva je pod kondenzátorem zaoblena a její ostré okraje způsobující měkký průraz jsou eliminovány. Oblasti překrytí oxidové vrstvy musí být malé, aby se vlivem přídavné kapacity nezhoršovaly kmitočtové vlastnosti diody. Některé diody se proto opatřují ještě ochranným prstencem.
[editovat] Vlastnosti
Oproti diodám s PN přechodem se Schottkyho dioda vykazuje menším napětím v propustném směru, při kterém se výrazně zvyšuje proud (Schottkyho dioda 0,3 V, křemíková dioda s PN přechodem 0,6 V) a vyšším závěrným proudem (až stovky nA)
Výhodou proti hrotovým diodám je také vyšší mechanická odolnost a kratší tzv. zotavovací doba. Schottkyho diody mohou být přepnuty z vodivého do nevodivého stavu za dobu menší než 1 ns. Jednoduchost výroby umožňuje vyrábět diody s velmi malou plochou přechodu.
[editovat] Použití
Výše zmíněné parametry předurčují využití Schottkyho diody v extrémně rychlých spínacích obvodech ve výpočetní technice, radarových zařízeních či k usměrnění malých napětí s frekvencí až do desítek GHz.
[editovat] Související články
- Dioda
- Polovodičová dioda
- Tunelová dioda
- Varikap
- Varaktor
- Zenerova dioda
- Lavinová dioda
