Діоди Шотткі
В основі випрямляючих діодів може використовуватися не тільки перехід між напівпровідниками р – і я-типу, а й між напівпровідником і металом. Такі діоди називаються діодами Шотткі.
Розглянемо структуру метал-напівпровідник я-типу. Якщо робота виходу електронів у металу вище, ніж у напівпровідника, то переважаючим буде переміщення електронів з напівпровідника в метал (вільним електронам металу важче придбати енергію, рівну роботі виходу, ніж електронам напівпровідника). В результаті метал заряджається негативно, а що залишилися в напівпровіднику іони донорної домішки створюють в його прикордонному шарі позитивний потенціал (рис. 1.6, а). Такий розподіл зарядів створює контактну різницю потенціалів UK (потенційний бар’єр), що перешкоджає подальшому переміщенню електронів. При цьому тонкий прикордонний шар напівпровідника збіднюється носіями. Таким чином, в місці контакту металу і напівпровідника виникає перехід, аналогічний р-я-переходом. Якщо до такого переходу прикласти зворотну напругу, що збігається з UK, то ширина збідненої області збільшиться, а опір переходу зросте. Якщо прикласти пряма напруга, то воно буде протидіяти UKy при цьому перехід звужується, потенційний бар’єр зменшується і через перехід починає текти струм. Вольт-амперні характеристики такого переходу і р-я-переходу виявляються аналогічними.
Основною відмінною особливістю характеристик діода Шоттки є значно меншу пряме падіння напруги в порівнянні з діодами на основі р-п-переходу (рис. 1.6, в). Це пояснюється тим, що в діоді Шотткі одне з речовин переходу – метал, і отже, його електричний опір (і відповідне падіння напруги на ньому) значно менше, ніж у напівпровідника.
Інша особливість діода Шотткі – відсутність проникнення неосновних носіїв заряду з металу в напівпровідник (в даному випадку – дірок, які для я-області є неосновними). Це значно підвищує швидкодію діодів Шотткі у порівнянні зі звичайними діодами, так як відпадає необхідність в розсмоктуванні таких носіїв при зміні полярності зовнішньої напруги.
Діоди Шотткі, у яких випрямляючий перехід являє собою тонку плівку молібдену або алюмінію, нанесену на пластинку кремнію методом вакуумного напилення, володіють ємністю, що не перевищує 0,01 пФ. Це забезпечує надзвичайно малий час їх перемикання (частки наносекунди) і гранично високу частоту роботи (десятки гігагерц). Потужні діоди дозволяють пропускати струми в десятки ампер при зворотних напругах до 500 В. Завдяки меншому прямому напрузі (0,3 В замість 0,7 В у діодів р-я-типу) вони забезпечують більш високий ККД. Умовне позначення металлополупроводнікового діода Шотткі наведено на рис. 1.6, б.
Related posts:
- Навіщо з’єднують діоди послідовно? Навіщо з’єднують діоди послідовно? Послідовне з’єднання діодів можна розглядати як один діод, у якого збільшується такий важливий параметр, як зворотна напруга діода Uобр. І збільшується він пропорційно кількості з’єднаних діодів. Якщо кожен з діодів має максимальну зворотню напругу 100 В, то для всього з’єднання цей параметр зростає триразово і дорівнює 300 В. Постійний прямий струм […]...
- Напівпровідникові діоди: конспект Напівпровідниковий діод – це електронний прилад, виконаний на основі напівпровідникового кристала. Варто зауважити, що технологій виготовлення діодів досить багато, але розгляд принципу роботи напівпровідникового діода на молекулярно – електронному рівні метою даної статті не є. Справа в тому, що для більшості практичних цілей достатньо знати основні параметри, призначення, загальні принципи дії різних типів діодів, схеми […]...
- Діоди випрямляючі Випрямні діоди використовуються в блоках харчування для перетворення змінного струму (AC) в постійний струм (DC). Цей процес називається випрямленням, а ділянку схеми, де відбувається випрямлення, називається випрямлячем. Вони так само можуть використовуватися і в інших частинах схеми, де необхідно пропустити великий струм через діод. Всі випрямні діоди зроблені, як правило, з кремнію і тому мають […]...
- Імпульсні діоди Імпульсні діоди (їх ще називають сигнальними) використовуються в електричних схемах для передачі інформації (сигналу). Таким чином від них потрібно проводити тільки невеликі струми (до 100 мА). Імпульсні діоди загального призначення, такі як діод 1N4148, зроблені з кремнію і мають падіння напруги близько 0.7 В. Германієві діоди, такі як OA90, мають більш низьке падіння напруги – […]...
- Історія напівпровідникового детектора Подібні властивості напівпровідників метал-напівпровідник були відкриті ще німецьким фізиком Фердинандом Брауном в 1874 році. Найперші діоди на основі контакту метал-напівпровідник з’явилися десь у 1900 році, коли в радіоприймачах стали використовуватися детектори, що складаються з вольфрамової дроту, притиснутою до поверхні кристала галеніту (сульфіду свинцю). Радіоаматори робили детектори самостійно, сплавляючи свинець з сіркою. У 1906 році французький […]...
- Перехід метал-напівпровідник У напівпровідникових приладах виникає необхідність застосування контактів напівпровідника з металом. Речовина (метал або напівпровідник) характеризується енергією, необхідної електрону для виходу з речовини – роботою виходу. Позначимо роботу виходу з металу AМ, а з напівпровідника Aп. Омічні контакти При необхідності створення омічного контакту (тобто невипрямляющімі, коли опір контакту мало при будь полярності прикладеної напруги) досить забезпечити […]...
- Електричний струм через контакт напівпровідників р і п типів Розглянемо явище проходження електричного струму через контакт напівпровідників p – і n – типів. На наступному малюнку зображений такий контакт. Ліва частина представленого напівпровідника містить акцепторні домішки. Права частина представленого напівпровідника містить донорні домішки. Відповідно ліва частина є напівпровідником p – типу, а права напівпровідником n – типу. Між напівпровідниками утворюється особлива зона – зона […]...
- Однофазна мостова схема випрямлення В однофазній мостовій схемі до однієї з діагоналей моста підключається джерело змінної напруги (вторинна обмотка трансформатора), а до іншої – навантаження. У мостовій схемі діоди працюють попарно: протягом однієї половини періоду напруги струм протікає від вторинної обмотки трансформатора по ланцюгу VD1, RН, VD2, а на другому напівперіоді – по ланцюгу VD3, RН, VD4, причому в […]...
- Напівпровідниковий діод – фізика Здатність n-р-переходу пропускати струм в одному напрямку використовується в напівпровідникових приладах, званих діодами. Напівпровідникові діоди виготовляють з германію, кремнію, селену та інших речовин. N-р-Перехід вдасться отримати шляхом механічного з’єднання двох напівпровідників з різними типами провідності, так як при цьому виходить занадто великий зазор між напівпровідниками. Товщина ж n-р-переходу не повинна перевищувати міжатомні відстані. Тому в […]...
- Діод: визначення Діод – двухелектродний компонент практично всіх електронних схем. Бувають діоди напівпровідникові (найбільш поширені в наш час), газорозрядні і електровакуумні. В електричних ланцюгах виконує функцію компонента, що пропускає струм тільки в одному напрямку. Найбільш поширений напівпровідниковий діод працює завдяки властивостям p-n-переходу, подібні переходи є в біполярному транзисторі. Якщо до електроду р-області докласти позитивний потенціал, а до […]...
- Електронно-дірковий перехід – доповідь Електронно-дірковий перехід, або n-p-перехід – це область на кордоні двох напівпровідників різного типу провідності, і робота напівпровідникових приладів грунтується на використанні властивостей подібних переходів. При відсутності прикладеного до переходу напруги носії заряду переміщаються з областей з більш високою концентрацією в області з більш низькою концентрацією – з напівпровідника n-типу в напівпровідник p-типу переміщаються електрони, а […]...
- Основні параметри випрямних діодів Для випрямлення низькочастотних змінних струмів, тобто для перетворення змінного струму в постійний або пульсуючий, служать випрямні діоди, принцип дії яких заснований на односторонній електронно-доречний провідності p-n-переходу. Діоди даного типу застосовуються в помножувачах, випрямлячах, детекторах і т. Д. Виробляються випрямні діоди з площинним або з точковим переходом, причому площа безпосередньо переходу може становити від десятих часток […]...
- Стабілітрони Стабілітрони – це діоди, що використовують ділянку вольт-амперної характеристики р-я-переходу, відповідний зворотному електричного пробою (рис. 1.5, а). Стабілітрону, як показує сама назва, властива стабільність, тобто незмінність падіння напруги на ньому при змінах в кілька разів струму, що протікає через нього. Завдяки цій властивості, стабілітрони широко застосовуються в якості джерел опорної напруги, яке має залишатися незмінним […]...
- Р-н-перехід і його властивості Тонкий шар напівпровідника між двома областями, одна з яких представляє напівпровідник р-типу, а інша я-типу, називають р – / г-переходом. Концентрації основних носіїв заряду в р – і я-областях можуть бути рівні або істотно різнитися. У першому випадку р-я-перехід називають симетричним, у другому – несиметричним. Найчастіше використовують несиметричні переходи. Нехай концентрація акцепторної домішки в р-області […]...
- Як работатет лазерний діод Лазерні діоди стали дуже популярні останнім часом. Невисока вартість, обумовлена простотою виготовлення, і мінімум керуючих електричних ланцюгів зробили це тип світловипромінювачів дуже поширеним. Це раніше лазерний приціл можна було побачити тільки в кримінальних бойовиках, а зараз невеликі ліхтарики з напівпровідниковим лазером всередині використовуються навіть в дитячих іграшках. Розглянемо принцип роботи лазерного діода. Принцип дії лазерного […]...
- Напівпровідниковий діод Контакт двох напівпровідників n – і p – типів називають pn – переходом або np – переходом. У результаті контакту між напівпровідниками починається дифузія. Деяка частина електронів переходить до дірки, а деяка частина дірок переходить на бік електронів. В результаті чого напівпровідники заряджаються: n – позитивно, а p – негативно. Після того, як електричне поле, […]...
- Електричний струм через контакт напівпровідників з різним типом провідності Найбільш цікаві явища відбуваються при контакті напівпровідників n – і p-типів. Ці явища використовуються в більшості напівпровідникових приладів. Р-n-Перехід. Розглянемо, що буде відбуватися, якщо привести в контакт два однакових напівпровідника, але з різним типом провідності: зліва напівпровідник n-типу, а праворуч напівпровідник р-типу (рис. 16.10). Запам’ятай Контакт двох напівпровідників з різним типом провідності називають р-n – […]...
- Двотактний перетворювач напруги Однією з найпопулярніших топологій імпульсних перетворювачів напруги є двотактний перетворювач або push-pull (в дослівному перекладі – тягни-штовхай). На відміну від однотактного обратноходового перетворювача (flyback), енергія в осерді пуш-пулу керуються не запасається, тому що в даному випадку це – сердечник трансформатора, а не сердечник дроселя, він служить тут провідником для змінного магнітного потоку, створюваного по черзі […]...
- Основні параметри діодів Основні параметри діодів – це прямий струм діода (Іпр) і максимальну зворотню напругу діода (Uобр). Саме їх треба знати, якщо стоїть завдання розробити новий випрямляч для джерела живлення. Прямий струм діода Прямий струм діода можна легко обчислити, якщо відомий загальний струм, який буде споживати навантаження нового блоку живлення. Потім, для забезпечення надійності, необхідно дещо збільшити […]...
- Електрони і пластичність металів Виявляється, електрони і пластичність металів тісно пов’язані. Якщо пропустити через метал електричний струм, то можна змінювати його міцність і пластичність. Крім цього, переклад сплаву в надпровідний стан викликав теж зміна його механічних властивостей. А надпровідність найтіснішим чином пов’язана з рухом вільних електронів. Виявляється, електрони і пластичність металів тісно пов’язані Це фізичне явище називається електронно-пластичним ефектом […]...
- Класифікація електронних приладів Прилади, принцип дії яких заснований на використанні потоків заряджених частинок, керованих за допомогою електричних або магнітних полів, називають електронними. Електронними приладами прийнято називати підсилювальні пристрої, засновані на електронних ефектах, що відбуваються у вакуумі, виряджених газах, твердих тілах, рідинах, на кордоні їх розділів при впливі на них електричних, магнітних, світлових, акустичних та інших полів. Електронні прилади […]...
- Термістори і фоторезистори Крім діодів і транзисторів існують і інші напівпровідникові прилади. Наприклад, термістори і фоторезистори. Дані прилади мають більш легку конструкцію, ніж транзистори і діоди. Найчастіше вони являють собою невеликі кристали напівпровідника з контактами. Термістори Ми вже знаємо, що опір напівпровідника залежить від температури. Причому для багатьох речовин ці залежності вже досліджені. Отже, знаючи значення опору, ми […]...
- Залежність опору від температури Досвід показує, що при нагріванні металевого провідника його опір збільшується. Як це пояснити? Причина проста: з підвищенням температури теплові коливання іонів кристалічної решітки стають більш інтенсивними, так що число зіткнень вільних електронів з іонами зростає. Чим активніше тепловий рух решітки, тим важче електронам пробиратися крізь проміжки між іонамі22. Швидкість упорядкованого руху електронів зменшується, тому зменшується […]...
- Види електронних приладів Електронними називають прилади, в яких струм створюється рухом електронів у вакуумі, газі або напівпровіднику. У своєму розвитку електроніка пройшла кілька етапів. Перші електронні пристрої виконувалися на електровакуумних приладах (так званих катодних або електронних лампах). З середини XX в. широке застосування знайшли напівпровідникові прилади (транзистори, діоди, тиристори), виготовлені як окремі, самостійні елементи, з яких збиралися електронні […]...
- Доповідь на тему “Властивості металів” Метал на даний момент має особливу популярність при виготовленні різних предметів. В основному це залізо, але також і застосовують кольорові метали, такі як алюміній, титан і інші. У звичайному стані всі ці метали мають твердий вид з кристалічною будовою і мають особливими здібностями. Властивості в свою чергу бувають фізичними, хімічними і механічними. Фізичні відмінні риси […]...
- Електричний струм у вакуумі До того, як в радіотехніці стали використовувати напівпровідникові прилади, скрізь використовувалися електронні лампи. Поняття вакууму Електронна лампа представляла собою запаяний з обох кінців скляний тубус, в одному боці якого розташовувався катод, а в іншому анод. З тубуса відчалювали газ до такого стану, при якому молекули газу могли пролетіти від однієї стінки до іншої і при […]...
- Фізика напівровідників До цих пір, кажучи про здатність речовин проводити електричний струм, ми ділили їх на провідники та діелектрики. Питомий опір звичайних провідників знаходиться в інтервалі 10-8 -10-6 Ом – м; питомий опір діелектриків перевищує ці величини в середньому на 20 порядків: +1010 -1016 Ом – м. Але існують також речовини, які за своєю електропровідності займають проміжне […]...
- Прямий і зворотний струми. Вольт-амперна характеристика Позначимо φr власну контактну різницю потенціалів збідненого шару. Якщо до р – n підключити джерело напруги U, то різниця потенціалів на межах контактного шару кристалів n – і р-типів зміниться. Включення p – n-переходу в електричний ланцюг, коли плюс джерела приєднаний до області p, а мінус – до області n, називається прямим. Різниця потенціалів контактного […]...
- Чим відрізняються напівпровідники від провідників? Багато хімічні елементи є напівпровідниками і провідниками. У чому особливості тих і інших? Чим відрізняються напівпровідники від провідників? Що являють собою напівпровідники? Під напівпровідниками розуміються хімічні елементи, що володіють обмеженою здатністю передавати електричний струм. Це обумовлено невеликою кількістю вільних електронів, що формуються в їх структурі при підключенні електродів. Типовими напівпровідниками вважаються такі хімічні елементи, як […]...
- Два види провідності напівпровідників При температурі абсолютного нуля (-273 ° С), в чистому напівпровіднику (власному напівпровіднику, або напівпровіднику i-типу) всі електрони перебувають у складі атомів, і напівпровідник є діелектриком. При підвищенні температури частина електронів валентної зони потрапляє в зону провідності, і виникає електронна провідність. Але коли атом втрачає електрон, він стає зарядженим позитивно. Переміщатися під дією електричного поля атом, […]...
- Варікап Варікап – електронний компонент зі змінною ємністю Варікап – це напівпровідниковий діод, основним параметром якої є, чи не одностороння електрична провідність, а змінна під дією керуючого напруги ємність. Тобто в варикапа використовується залежність прикладеного до нього зворотної напруги і ємності p-n-переходу. Принцип роботи варікапа Варікап є звичайним електронний компонент, створений з двох напівпровідників різного типу […]...
- Керовані випрямлячі До силових пристроїв відносять такі електронні пристрої, які забезпечують перетворення енергії в електричних ланцюгах, струми в яких вимірюються десятками, сотнями і навіть тисячами ампер, а величини напруги – сотнями і тисячами вольт. Такі пристрої найчастіше виконуються на основі тиристорів, які, по суті, є потужними керованими ключами. Глава 2. Аналогова схемотехніка На відміну від ключів на […]...
- Випрямлення змінного струму Выйну струмів американський винахідник Томас Алва Едісон програв американо-сербському інженеру Ніколя Тесла, оскільки змінний струм, який підтримував останній як стандарт, було можливо передавати на великі відстані з прийнятними втратами. І в наші дні більшість генеруючих потужностей виробляють саме змінний струм, а розраховані на промислову вироблення постійного (сонячні батареї) перетворять його в змінний за допомогою інверторів. […]...
- Польові транзистори: визначення Польові (уніполярні) транзистори діляться на транзистори з керуючим p-n-переходом і з ізольованим затвором. Пристрій польового транзистора з керуючим p-n переходом простіше біполярного. У транзисторі з n-каналом основними носіями заряду в каналі є електрони, які рухаються вздовж каналу від витоку з низьким потенціалом до стоку з більш високим потенціалом, утворюючи струм стоку Iс. Між затвором і […]...
- Історія діода Принцип роботи напівпровідникового діода, хоч і не абсолютно тривіальний, все ж не представляє особливої складності для розуміння навіть старшокласником. Два напівпровідника різних типів провідності, між ними перехід, який в одну сторону пропускає електричний струм, а в іншу – немає. Такий собі односпрямований вентиль, якщо порівнювати роботу електричного кола, в яку входить діод з водопроводом. Однак […]...
- Металевий хімічний зв’язок – коротко Число електронів зовнішніх енергетичних рівнів металів невелика, вони легко відриваються від ядра. В результаті такого відриву утворюються іони металу і вільні електрони. Ці електрони називаються “електронним газом”. Електрони вільно переміщаються за обсягом металу і постійно зв’язуються і відриваються від атомів. Будова речовини металу таке: кристалічна решітка є кістяком речовини, а між її вузлами електрони можуть […]...
- Щільність як фізична величина Нагадаємо, що різні речовини складаються з різних молекул. Відстань між молекулами також різниться. Тому вона й щільність тіл. Погодьтеся папір значно більш рихла і легша, ніж метал. Тепер спробуйте уявити, скільки обсягу паперу необхідно, щоб отримати 10 кілограм ваги (можливо, 30-50 книг, а якщо прибрати щільні обкладинки, то значно більше). А тепер подумайте, як мало […]...
- Характеристики струму Для порівняльної оцінки всіляких змінних струмів застосовують критерії, іменовані параметрами змінного струму, серед яких: Період; Амплітуда; Частота; Кругова частота. Період – відрізок часів, коли проводиться закінчений цикл зміни струму. Амплітудою називають максимальне значення. Частотою змінного струму назвали кількість закінчених періодів за 1 сек. Перераховані вище параметри дають можливість відрізняти різні види змінних струмів, напруг і […]...
- Що таке напівпровідник? Напівпровідник – це кристалічний матеріал, який проводить електрику не настільки добре, як метали, але й не настільки погано, як більшість ізоляторів. У загальному випадку електрони напівпровідників міцно прив’язані до своїх ядрам. Однак, якщо в напівпровідник, наприклад, в кремній, ввести декілька атомів сурми, що має “надлишок” електронів, то в цьому випадку вільні електрони сурми допоможуть кремнію […]...
- Характеристика p-n-перехода Місце контакту двох напівпровідників з різними типами провідності (електронної та доречний) називається електронно-дірковим переходом, або p-п-переходом. В області pn-переходу виникає цікаве і дуже важливе явище – одностороння провідність. Здійснюючи тепловий рух, носії заряду проникають через кордон розділу областей. Вільні електрони переходять з n-області в p-область і рекомбінують там з дірками; дірки ж дифундують з p-області […]...