WikiDer > Schottky-Diode
EIN Schottky Diode ist ein Halbleiterdiode die aus einem Übergang zwischen einem Metall und einem n-dotierten . besteht Halbleiter statt wie üblich pn-Übergang in einer gewöhnlichen Halbleiterdiode.
Die Schottky-Diode ist nach dem benannt Deutsche Physiker Walter Schottky. Das korrigierend Betrieb eines solchen Übergangs wurde bereits 1874 eingerichtet Ferdinand Braun wahrgenommen.
Vor-und Nachteile
Leistungen:
- niedrigerer Durchlassspannungsabfall;
- schnelles Schaltverhalten.
- geringe Wärmeentwicklung in Diode
Nachteile:
- im Allgemeinen höhere Kosten als gewöhnliche pn-Dioden;
- die zulässige Sperrspannung von Schottky-Dioden ist begrenzt. Daher ist es schwierig, Schottky-Dioden mit einer zulässigen Sperrspannung von mehr als 100 V zu finden.
- ein relativ hoher Rückstrom
Anwendungen
Schottky-Dioden werden häufig als Gleichrichter in der Leistungselektronik, wie z elektronische Netzteile. Sie werden auch als Schutz gegen Überspannung und in Schaltnetzteile.
Beispielbetrieb
Schottky-Dioden sind für große Ströme geeignet. In einem elektronischen Netzteil führt der geringe Durchlassspannungsabfall zu weniger Wärmeverlust, also zu einem besseren Wirkungsgrad. Wenn die Sperrspannung in der Anwendung 80 bis 100 V überschreiten kann, werden gewöhnliche Leistungsdioden verwendet, Schottky-Dioden werden seltener für kleine Ströme verwendet. In der Vergangenheit wurden einige digitale Bausteine in TTLTechnologie, Schottky-Dioden eingebaut in die Integrierter Schaltkreis zum Einstellen der Schaltgeschwindigkeit des Bipolartransistoren erhöhen.
Während bei einer gewöhnlichen Siliziumdiode der Durchlassspannungsabfall 0,7 V und bei einer Germaniumdiode 0,3 V beträgt, beträgt er bei einer Schottky-Diode bei einem Durchlassstrom von 0,1 mA nur 0,15 bis 0,46 Volt. Dadurch eignen sie sich zur Spannungsstabilisierung. Der größte Vorteil liegt jedoch in der schnellen Schaltzeit. Bei einem regelmäßigen Diode sie beträgt mehr als 100 ns. Bei einer Schottky-Diode sind dies etwa 100 ps für die kleinen Dioden und etwa 10 ns für die Leistungsdioden. Dadurch verursacht eine Schottky-Diode wenig Störungen. Dieses schnelle Schalten ist darauf zurückzuführen, dass der Halbleiterabschnitt n-dotiert ist (d. h. mit Elektronen). Da der andere Teil aus Metall besteht, müssen diese Elektronen nicht wie bei einer klassischen pn-Diode rekombiniert werden. Dieses schnelle Schalten macht Schottky-Dioden für Leistungswandler geeignet. Sie beherrschen Schaltfrequenzen von 200 kHz bis 2 MHz und werden daher häufig in Detektoren und Mischern eingesetzt.
Die Nachteile sind eine geringe Sperrspannung und ein relativ hoher Sperrstrom. Und da sie bei hohen Leistungen, also bei relativ hoher Temperatur, eingesetzt werden, ist das ein Problem. In den letzten Jahren wurden jedoch große Fortschritte in der Entwicklung gemacht und Sperrspannungen von 200 V erreicht. Seit 2001 ist Siemens (jetzt Infineon) eine Schottky-Diode von Siliziumkarbid (SiC) auf dem Markt. Davon sind die Ableitstrom nur 1/40 einer Silizium-Schottky-Diode; sie kommen in Variationen von 300 bis 600 Volt. Im Jahr 2007 brachte dieses Unternehmen einen 1200 V/7,5 A-Typ auf den Markt. Der Chip hat eine Größe von 2 x 2 mm und wird in Konvertern verwendet. Aufgrund der hohen Leitfähigkeit (elektrische Leitfähigkeit) von Siliziumkarbid Temperatur hat nur einen geringen Einfluss auf die thermischen Eigenschaften und das Schaltverhalten. Durch ein modifiziertes Gehäuse können Sperrschichttemperaturen von über 220°C erreicht werden. Dadurch können diese Dioden auch in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt werden.
Eine typische Schottky-Diode ist die 1N5817 (1 A Serie).