Эсвэл цахилгаан хэлхээний янз бүрийн схемүүд Schottky диод гэх мэт зүйл байдаг. Юуны өмнө энэ нь тусгай хагас дамжуулагч диод бөгөөд шууд холбогдох үед бага хүчдэлийн уналттай, хагас дамжуулагч ба металлаас бүрддэг. Энэ электрон элементийг зохион бүтээсэн Германы зохион бүтээгч Вальтер Шотткигийн нэрэмжит нэрээр нэрээ авсан.

-тай холбоотой

Үйлдвэрлэлийн зориулалттай электрон элементийн зөвшөөрөгдөх урвуу хүчдэл нь 250 вольтоор хязгаарлагддаг. Практик дээр голчлон хэрэглэнэурвуу гүйдлийн урсгалаас сэргийлэхийн тулд бага хүчдэлийн хэлхээнд. Хүч чадлынхаа дагуу тэдгээрийг бага чадалтай, дунд чадалтай, хүчирхэг гэж хэд хэдэн бүлэгт хуваадаг.

Төхөөрөмж нь өөрөө металаас бүрддэг - хагас дамжуулагч, шилний идэвхгүй байдал, хамгаалалтын цагираг, металл. Цахилгаан гүйдэл хэлхээгээр урсаж эхлэхэд хамгаалалтын цагираг болон хагас дамжуулагч саадын бүх хэсэгт, эерэг ба сөрөг цэнэгүүд, гэхдээ дотор өөр өөр хэсгүүдцахилгаан орон үүсч, дулаан ялгарах орон сууц нь физикийн зарим туршилтуудын хувьд том давуу тал юм.

Бусад хагас дамжуулагчаас ялгаатай

Энэхүү электрон элемент нь металлыг хаалт болгон ашигладаг - хагас дамжуулагч, нэг талт цахилгаан дамжуулах чадвартай, бусад олон өвөрмөц шинж чанартайгаараа бусдаас ялгаатай. Ийм хагас дамжуулагч металлууд нь галлийн арсенид, алт, цахиурын карбид, вольфрам, германий, палладий, цагаан алт гэх мэт байж болно.

Schottky электрон элементийн бүх ажиллагаа нь сонгосон металлаас хамаарна. Цахиурыг ихэвчлэн ашигладаг, учир нь энэ нь бусдаас илүү найдвартай, өндөр хүчин чадалд сайн ажилладаг. Мөн бусад металлаас илүү олон удаагаллийн арсенид (GaAs) дээр суурилсан хагас дамжуулагчийг ашиглана - хүнцэл ба галлийн химийн нэгдэл, бага тохиолдолд - германий (Ge) дээр суурилсан. Эдгээр электрон элементүүдийг үйлдвэрлэх технологи нь маш энгийн тул хамгийн хямд нь юм.

Мөн Schottky диод нь гүйдэл хэрэглэх үед тогтвортой ажиллагаагаараа бусдаас ялгаатай. Тогтвортой байдлын үүднээс тэд энэхүү электрон элементийн биед тусгай талстыг нэвтрүүлэхийг ашигладаг бөгөөд энэ нь маш нарийн ажил юм, учир нь хайхрамжгүй байдал эсвэл хайхрамжгүй байдал нь төхөөрөмжийн эвдрэлд хүргэж болзошгүй юм. Хүмүүс үүнийг хийх нь ховор, ихэнхдээ энэ ажлыг тусгай робот гүйцэтгэдэг - ийм үйлдэл хийхэд зориулагдсан автомат машин.

Schottky диодын тэмдэглэгээ ба тэмдэглэгээ

Бүх электрон эд анги, элементүүд нь тэмдэглэгээтэй байдагтай адил энэ электрон элементийг ийм схем дээр дүрсэлсэн байдаг (1-р зургийг үз), энэ нь ердийн хагас дамжуулагчийн тэмдэглэгээнээс арай өөр юм.

Диаграм дээр ч гэсэн та хос Schottky диодын дүрсийг олж болно (2-р зургийг үз). Эдгээр нь суурилуулсан хоёр электрон элемент юм нэг нийтлэг барилгад. Тэдний анод эсвэл катодууд нь гагнагдсан тул гурван дүгнэлттэй байна.

Энэ электрон элемент нь ихэнхтэй адил хажуу тал дээр тэмдэглэгдсэн байдаг. Хэрэв тэмдэглэгээ дээрх үсэг, тоо тодорхойгүй бол радио инженерийн лавлах номноос тэдгээрийн тайлалтыг харж болно.

Давуу болон сул талууд

Энэ төхөөрөмж нь давуу болон сул талуудтай.

1. Цахилгаан гүйдлийг хэлхээнд сайн барьдаг;
2. Металлаас бага хэмжээний саад тотгорын багтаамж - хагас дамжуулагч, энэ нь диодын урт хугацааны гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлдэг;
3. Бусад хагас дамжуулагчаас ялгаатай нь Schottky диод нь бага хүчдэлийн уналтыг харуулдаг;
4. Цахилгаан хэлхээнд энэ Schottky диод хурдан ажилладаг.

Том хасахдотор нь маш том урвуу гүйдэл байдаг. Зарим тохиолдолд, жишээлбэл, шаардлагатай хэмжээнээс хэтэрсэн урвуу гүйдлийн түвшинхэдхэн амперийн хувьд ч гэсэн электрон элемент нь шинэ эсвэл хуучин эсэхээс үл хамааран хамгийн тохиромжгүй мөчид зүгээр л эвдэрч, бүтэлгүйтдэг. Диодын алдагдлыг ихэвчлэн ажиглаж болох бөгөөд энэ нь хагас дамжуулагчийг шалгахыг үл тоомсорловол зарим тохиолдолд гунигтай үр дагаварт хүргэж болзошгүй юм.

Schottky диодын хэрэглээ

Эдгээр электрон элементүүдДээр дурдсан зүйлсийг манай дэлхийн бараг хаа сайгүй олж болно: компьютер, тогтворжуулагч, гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл, радио нэвтрүүлэг, телевиз, цахилгаан хангамж, нарны зай, транзистор болон амьдралын бүхий л салбараас бусад олон төхөөрөмж.

Ямар ч тохиолдолд үр ашиг, гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэх, алдагдлын тоог бууруулдагхүчдэлийн динамик, урвуу гүйдлийн эсэргүүцлийг сэргээж, альфа, бета, гамма цэнэгийн цацрагийг авч, эвдрэлгүйгээр удаан хугацаанд ажиллах боломжийг олгодог, цахилгаан хэлхээний хүчдэл дэх гүйдлийг хадгалдаг.

Schottky диодын оношлогоо

Шаардлагатай бол та Schottky электрон элементийг оношлох боломжтой боловч энэ нь бага зэрэг хугацаа шаардагдах болно. Юуны өмнө диодын гүүр эсвэл электрон хэлхээнээс нэг элементийг задлах шаардлагатай. Нүдээр шалгахмөн шалгагчаар шалгана уу. Эдгээр энгийн техникийн үйлдлүүдийн үр дүнд та хагас дамжуулагч ажиллаж байгаа эсэхийг мэдэх болно. Хэдийгээр бүхэл бүтэн угсралтыг гагнах шаардлагагүй, учир нь энэ нь нэмэлт ажил бөгөөд хамгийн чухал нь юм - hцагийн гарз.

Та мөн энэ диод эсвэл диодын гүүрийг мултиметрээр шалгаж болно, гэхдээ үйлдвэрлэгч нь төхөөрөмжийн гүйдлийг хажуу талд нь бичдэг гэдгийг санаарай. Бид мультиметрийг асаагаад түүний датчикийг анод ба катодын төгсгөлд хүргэх бөгөөд энэ нь диодын хүчдэлийг харуулах болно.

Заримдаа Schottky диод ямар нэг шалтгааны улмаас эвдэрч болзошгүй байдаг. Тэдгээрийг авч үзье:

Түүгээр ч зогсохгүй хоёр тохиолдолд та шатаж буй үнэрийг мэдрэхгүй, утаа харахгүй, учир нь энд суурилуулсан. тусгай хамгаалалтийм тохиолдлын эсрэг. Хэрэв гэнэт нэг транзисторд шатсан диод, дараа нь диодыг бүх зүйлийг шалгаж үзэх шаардлагатай тул алдаа гарсан цорын ганц төхөөрөмж энэ эсэхийг шалгаарай.

Хэдийгээр заримдаа шаардлагатай үед диодыг ашиглах боломжтой эсэхийг шалгах боломжгүй байдаг. Заримдаа ийм зүйл тохиолддогкомпьютер удааширч, маш удаан асч, "хөлдөж" эхэлдэг. Магадгүй асуудал нь диодуудтай яг нарийн холбоотой байж магадгүй бөгөөд хүн бүр процессорыг задалж, дотор нь юу болсныг харах боломжтой.

Юуны өмнө компьютерийг хүчдэлгүй болгож, системийн нэгжийн тэжээлийн хангамжийг нээх шаардлагатай. Та диодуудыг шууд харж болно. Нүх, эвдрэл байгаа эсэхийг шалгаарай. Хэрэв байгаа бол та тэдгээрийг гаргаж, шинэ хагас дамжуулагчаар солих хэрэгтэй бөгөөд асуудлыг өөрөө засч, мэргэжлийн хүмүүсээс тусламж хүсэх нь дээр.

Орчин үеийн ертөнцөд Schottky хагас дамжуулагч

Schottky диодууд нь бүх салбарт өргөн тархсан бөгөөд түгээмэл болсон. орчин үеийн амьдралялангуяа электроникийн хувьд. Тэдгээрийг олж болно хос Шулуутгагч диод, нэг орон сууцанд хоёр хагас дамжуулагч суурилуулсан бөгөөд анод эсвэл катодын төгсгөлүүд хоорондоо холбогддог бөгөөд энгийн нь бас маш бага байдаг (жишээлбэл, цахилгааны жижиг хэсгүүдэд энэ нь маш түгээмэл байдаг).

Энэхүү хагас дамжуулагчийг гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэлд тэжээлийн хангамжийг солиход ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд энэ нь алдагдлыг эрс багасгаж, дулааны гүйцэтгэлийг сайжруулдаг. Мөн мэдээллийн электрон элементүүдтранзисторуудад одоогийн шулуутгагч болгон ашигладаг ба зэрэгцээ тэжээлийн хангамжийг нэгтгэхэд ашигладаг тусгай диодуудад ашигладаг.

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

Шоттки диодыг нээсэн түүхээс

Металл-хагас дамжуулагчийн уулзварын шулуутгах шинж чанарыг анх 1874 онд Фердинанд Браун сульфидыг жишээ болгон ашиглаж анзаарсан. Урагш ба урвуу чиглэлд гүйдэл дамжуулахдаа тэрээр 30% -ийн зөрүүг тэмдэглэсэн бөгөөд энэ нь сайн мэддэг Ом хуультай үндсэндээ зөрчилдөж байв. Браун юу болж байгааг тайлбарлаж чадаагүй ч судалгаагаа үргэлжлүүлж, хэсгийн эсэргүүцэл нь урсах гүйдэлтэй пропорциональ байгааг олж мэдэв. Энэ нь бас хачирхалтай харагдаж байв.

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

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

Тиймээс 1900 онд манай эх оронч Поповыг радио илрүүлэгчийн патент авахаас сэргийлсэн цэгийн диод гарч ирэв. Браун өөрийн зохиолууддаа манганы хүдрийн (псиломелан) судалгааг тоймлон бичсэн байдаг. Кристалд контактуудыг хавчаараар дарж, хөвөнг гүйдэл дамжуулах хэсгээс тусгаарласнаар эрдэмтэн маш сайн үр дүнд хүрсэн боловч тэр үед эффектийг ашиглаагүй байна. Зэсийн сульфидын ер бусын шинж чанарыг тайлбарлахдаа Фердинанд хатуу төлөвт электроникийн үндэс суурийг тавьсан.

Брауны хувьд практик хэрэглээсэтгэлгээтэй хүмүүс олдсон. 1899 оны 4-р сарын 27-нд профессор Жагдиш Чандра Босе радио дамжуулагчтай хамтран ажиллах анхны мэдрэгч-хүлээн авагчийг бүтээснээ зарлав. Тэрээр энгийн утастай хосолсон галена (хар тугалганы исэл) хэрэглэж, миллиметрийн долгионыг барьж авав. 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 төрлийн төхөөрөмжийг 1906 онд Greenleaf Witter Pickard патентжуулжээ.

Браун 1909 онд Нобелийн шагнал гардуулах үеэр хэлсэн үгэндээ өөрийн нээсэн үзэгдлийнхээ зарчмыг ойлгоогүй ч нээсэн. бүхэл бүтэн шугамшинэ шинж чанартай материал. Энэ бол 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 саадтай анхны транзисторууд аль хэдийн гарч ирсэн бөгөөд Уильям Брэдфорд Шокли 1939 онд уг үзэгдлийн онолыг нэгтгэн дүгнэжээ. Үүний зэрэгцээ Невилл Фрэнсис Мот үндсэн цэнэгийн тээвэрлэгчдийн тархалтын гүйдэл ба шилжилтийг тооцоолох замаар хоёр материалын уулзварт тохиолддог үзэгдлүүдийг тайлбарлав. Уолтер Шоттки шугаман цахилгаан талбайг чийгшүүлсэн орон зайгаар сольж, хагас дамжуулагчийн гадаргуугийн ойролцоох давхаргад байрлах ионы донорын тухай ойлголтыг нэмснээр онолыг баяжуулсан. Металл давхаргын доорх интерфейс дэх эзэлхүүний цэнэгийг эрдэмтний нэрээр нэрлэжээ.

Давыдов 1939 онд онолыг одоо байгаа баримтын дор оруулах гэсэн ижил оролдлого хийсэн боловч одоогийн байдлыг хязгаарлах хүчин зүйлийг буруу өгч, бусад алдаа гаргасан. Хамгийн зөв дүгнэлтийг 1942 онд Ханс Альбрехт Бете хийсэн бөгөөд гүйдлийг хоёр материалын хоорондох интерфэйс дэх боломжит хаалтаар дамжуулагчийн термионы ялгаралттай холбосон. Ийнхүү үзэгдэл ба диодын орчин үеийн нэрийг сүүлчийн эрдэмтний нэрээр нэрлэх ёстой байсан бөгөөд Шотткийн онол нь алдаа дутагдлыг харуулсан.

Онолын судалгаанууд нь материалаас вакуум дахь электронуудын ажлын функцийг хэмжихэд бэрхшээлтэй тулгардаг. 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. Ирээдүйд технологи хөгжихийн хэрээр илүү нарийвчлалтай үнэ цэнийг урьдчилан харах болно. Өөр нэг шийдэл бол шилжилтийн хил дээрх үйл явдлыг зөв таамаглахад материалын цахилгаан сөрөг байдлын талаарх мэдээллийг ашиглах явдал юм. Эдгээр утгууд (санал асуулгын хуваарь дээр) 0.1 эВ дотор мэдэгддэг. Дээр дурдсан зүйлсээс харахад өнөөдөр заасан аргуудыг ашиглан хаалтын өндрийг зөв таамаглах боломжгүй, улмаар Schottky диодын засч залруулах шинж чанар нь тодорхой байна.

Schottky хаалтын өндрийг тодорхойлох хамгийн сайн арга

Өндөрийг сайн мэддэг томъёогоор тодорхойлж болно (зураг харна уу). Энд C нь температураас сул хамааралтай коэффициент юм. Хэрэглэсэн хүчдэлийн Va-аас хамаарах хамаарлыг нарийн төвөгтэй хэлбэрээс үл хамааран бараг шугаман гэж үздэг. Графикийн налуу нь q/kT байна. Тогтмол хүчдэлийн үед lnJ-ийн 1/Т-ийн графикаас саадын өндрийг тодорхойлно. Тооцооллыг налуугийн өнцгөөр 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 зурвас ба саадны өндрийн хоорондох энергийн завсарт багтах юм бол металаас электрон ялгаралт ажиглагдана. Параметр нь эдгээр хоёр утгаас өндөр байвал гаралтын гүйдэл огцом нэмэгдэх бөгөөд энэ нь туршилтын тохиргооноос хялбархан харагдаж байна. Энэ арга нь янз бүрийн төрлийн дамжуулагч (n ба p) бүхий ижил хагас дамжуулагчийн ажлын функц нь материалын зурвасын цоорхойг бүхэлд нь өгдөг болохыг тогтоох боломжийг танд олгоно.

Schottky саадын өндрийг тодорхойлох шинэ арга бол урвуу хүчдэлийн функцээр уулзварын багтаамжийг хэмжих явдал юм. График нь абсцисса тэнхлэгийг хүссэн утгыг тодорхойлсон цэг дээр огтолж буй шулуун шугамын хэлбэрийг харуулж байна. Туршилтын үр дүн нь гадаргууг бэлтгэх чанараас ихээхэн хамаардаг. Боловсруулах технологийн аргын судалгаанаас үзэхэд фторын хүчилд сийлбэр хийхэд цахиурын дээж дээр 10-20 ангстромын зузаантай исэлдүүлсэн хальс үлддэг.

Хөгшрөлтийн үр нөлөөг байнга тэмдэглэдэг. Кристалыг хагалах замаар үүссэн Шоттки диодын хувьд тийм ч ховор биш юм. Тодорхой материалын хувьд саадны өндөр нь өөр өөр байдаг бөгөөд зарим тохиолдолд тэдгээр нь металлын электрон сөрөг чанараас ихээхэн хамаардаг. Галлийн арсенидын хувьд хүчин зүйл бараг илэрдэггүй, цайрын сульфидын хувьд энэ нь шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг. Гэсэн хэдий ч 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.

Судалгаагаар ихэнх хагас дамжуулагчид цахиур зэрэг GaA шиг ажилладаг болох нь тогтоогдсон. Меад үүнийг материалын гадаргуу дээр электронуудын энерги нь валентийн зурвасын хориотой зурвасын гуравны нэгийн бүсэд оршдог хэд хэдэн формаци үүсдэгтэй холбон тайлбарлав. Үүний үр дүнд металлтай шүргэлцэх үед Ферми түвшин нь ижил төстэй байр суурь эзэлдэг. Ямар ч удирдаачтай түүх давтагддаг. Үүний зэрэгцээ саадны өндөр нь хагас дамжуулагч дахь фермийн түвшин ба дамжуулагчийн ирмэгийн хоорондох зөрүү болно.

Металлын цахилгаан сөрөг 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 байхгүйтэй холбон тайлбарлаж байна. Эцэст нь хэлэхэд, хэлэлцэж буй асуудлын талаархи бүрэн онол өнөөдөр бий болоогүй байна.

Schottky диодын давуу тал

Schottky диодууд нь цахилгаан тэжээлийн хангамжийн гаралтын үед Шулуутгагчаар ажилладаг нь нууц биш юм. Үйлдвэрлэгчид энэ тохиолдолд эрчим хүчний алдагдал, халаалт хамаагүй бага байдаг гэдэгт найдаж байна. Schottky диод дээр шууд холболт хийх үед хүчдэлийн уналт нь ямар ч төрлийн Шулуутгагчтай харьцуулахад 1.5-2 дахин бага байдаг нь тогтоогдсон. Үүний шалтгааныг тайлбарлахыг хичээцгээе.

Уламжлалт p-n уулзварын ажиллагааг авч үзье. Хоёр өөр төрлийн дамжуулалттай материалууд хүрэлцэх үед дийлэнх дамжуулагчид контактын хил хязгаараас цааш тархаж эхэлдэг бөгөөд тэдгээр нь олонхи байхаа больсон. Физикийн хувьд үүнийг хаалт давхарга гэж нэрлэдэг. Хэрэв n-бүсэд эерэг потенциал хэрэглэвэл дийлэнх электрон тээвэрлэгчид терминал руу шууд татагдана. Дараа нь блоклох давхарга өргөжиж, гүйдэл урсахгүй. Шууд сэлгэн залгахад гол тээвэрлэгчид эсрэгээр нь саадны давхарга дээр гарч, түүнтэй идэвхтэй дахин нэгддэг. Уулзвар нээгдэж, гүйдэл урсдаг.

Энгийн диодыг нээх, хаах нь шууд ажиллахгүй нь харагдаж байна. Саад давхарга үүсэх, арилгах үйл явц байдаг бөгөөд үүнд цаг хугацаа шаардагддаг. Schottky диод нь арай өөрөөр ажилладаг. Хэрэглэсэн урагшлах хүчдэл нь уулзварыг нээдэг боловч n-хагас дамжуулагч руу цоорхой шахах нь бараг байдаггүй, тэдгээрийн хувьд саад тотгор өндөр, метал дотор ийм тээвэрлэгч цөөн байдаг. Урвуу тохиолдолд туннелийн гүйдэл нь их хэмжээний хольцтой хагас дамжуулагчаар урсаж болно.

Хенри Жозеф Раунд анх 1907 онд болор илрүүлэгчийн тусламжтайгаар нээлт хийсэн гэдгийг LED гэрэлтүүлгийн сэдвийг мэддэг уншигчид аль хэдийн мэддэг байх болно. Энэ бол эхний ойролцоолсон Schottky диод юм: металл ба цахиурын карбидын хил. Ялгаа нь өнөөдөр n төрлийн хагас дамжуулагч болон хөнгөн цагааныг ашиглаж байна.

Шилжилтийн шинж чанар нь ашигласан материал, геометрийн хэмжээсээс хамаарна. Энэ тохиолдолд зайны цэнэг нь хоёр хагас дамжуулагчтай холбоотой байх үеийнхээс бага байна өөр төрөл, энэ нь шилжих хугацаа мэдэгдэхүйц багассан гэсэн үг юм. Ердийн тохиолдолд энэ нь хэдэн зуун ps-ээс хэдэн арван ns хүртэлх хязгаарт багтдаг. Энгийн диодын хувьд хамгийн багадаа дарааллаар илүү өндөр байна. Онолын хувьд энэ нь урвуу хүчдэл хэрэглэх үед саад бэрхшээлийн түвшин нэмэгдэхгүй байх шиг харагдаж байна. Холболтын хэсэг нь цэвэр дамжуулагчаас бүрддэг тул бага хэмжээний хүчдэлийн уналтыг тайлбарлахад хялбар байдаг. Харьцангуй зориулалтын төхөөрөмжүүдэд хамааралтай бага хүчдэлхэдэн арван вольт.

Schottky диодын шинж чанарын дагуу тэдгээрийг гэр ахуйн цахилгаан хэрэгслийн тэжээлийн хангамжийг шилжүүлэхэд өргөн ашигладаг. Энэ нь алдагдлыг бууруулах, Шулуутгагчийн дулааны горимыг сайжруулах боломжийг олгоно. Жижиг уулзвар талбайн үр дүнд бага зэргийн эвдрэлийн хүчдэл үүсдэг бөгөөд энэ нь чип дээрх металлжуулалтын талбайн өсөлтөөр бага зэрэг нөхөгдөж, цахиурын ислээр тусгаарлагдсан бүс нутгийн хэсгийг хамардаг. Конденсатортой төстэй энэ хэсэг нь диодыг эргүүлэн асаахад үндсэн цэнэгийн тээвэрлэгчдийн зэргэлдээх давхаргыг шавхаж, гүйцэтгэлийг эрс сайжруулдаг.

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

Өнөөдөр бидний тайлбарлах зарчим болох Шоттки диод бол Германы эрдэмтэн Вальтер Шотткигийн маш амжилттай бүтээл юм. Түүний хүндэтгэлд уг төхөөрөмжийг нэрлэсэн бөгөөд та янз бүрийн цахилгаан хэлхээг судлахдаа түүнтэй уулзаж болно. Электрон бараатай дөнгөж танилцаж буй хүмүүст үүнийг яагаад ашигладаг, хаана ихэвчлэн ашигладаг талаар олж мэдэх нь ашигтай байх болно.

Энэ нь шууд асаах үед хамгийн бага хүчдэлийн уналттай хагас дамжуулагч диод юм. Энэ нь хоёр үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэгтэй: үнэндээ хагас дамжуулагч ба металл.
Та бүхний мэдэж байгаагаар аливаа үйлдвэрлэлийн электрон төхөөрөмжүүдийн зөвшөөрөгдөх урвуу хүчдэлийн түвшин нь 250 В. Энэ U нь урвуу гүйдлийн урсгалаас сэргийлж, ямар ч бага хүчдэлийн хэлхээнд практик хэрэглээг олж авдаг.

Төхөөрөмжийн бүтэц нь өөрөө энгийн бөгөөд дараах байдалтай байна.

• хагас дамжуулагч;
• шил идэвхгүйжүүлэх;
• металл;
• хамгаалалтын бөгж.

Цахилгаан гүйдэл хэлхээгээр дамжих үед эерэг ба сөрөг цэнэг нь хамгаалалтын цагираг зэрэг төхөөрөмжийн бүх периметрийн эргэн тойронд хуримтлагддаг. Бөөмүүдийн хуримтлал нь диодын янз бүрийн элементүүдэд тохиолддог. Энэ нь тодорхой хэмжээний дулаан ялгаруулж цахилгаан орон үүсэхийг баталгаажуулдаг.

Бусад хагас дамжуулагчаас ялгаатай

Түүний бусад хагас дамжуулагчаас ялгарах гол онцлог нь нэг талт дамжуулалттай металл элемент нь саад тотгор болдог.

Ийм элементүүдийг хэд хэдэн үнэт металлаар хийдэг.

• галийн арсенид;
• цахиур;
• алт;
• вольфрам;
• цахиурын карбид;
• палладий;
• цагаан алт.

Хүссэн хүчдэлийн индикаторын шинж чанар, электрон төхөөрөмжийн чанар нь ямар металлыг материал болгон сонгохоос хамаарна. Цахиур нь найдвартай, бат бөх, өндөр хүчин чадалтай нөхцөлд ажиллах чадвартай тул ихэвчлэн ашиглагддаг. Мөн хүнцэл эсвэл германий хосолсон галийн арсенидийг ашигладаг.

Давуу болон сул талууд

Schottky диод агуулсан төхөөрөмжтэй ажиллахдаа тэдгээрийн эерэг ба сөрөг талыг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Хэрэв та үүнийг цахилгаан хэлхээний элемент болгон холбовол энэ нь гүйдлийг төгс барьж, их хэмжээний алдагдлаас сэргийлнэ.

Үүнээс гадна металл хаалт нь хамгийн бага багтаамжтай байдаг. Энэ нь диодын элэгдэлд тэсвэртэй байдал, ашиглалтын хугацааг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Ашиглалтын явцад хүчдэлийн уналт хамгийн бага бөгөөд үйлдэл нь маш хурдан явагддаг - та зүгээр л холболт хийх хэрэгтэй.

Гэсэн хэдий ч урвуу гүйдлийн их хувь нь илт сул тал юм. Олон тооны цахилгаан хэрэгсэл маш мэдрэмтгий байдаг тул индикаторыг хэдхэн А-аар бага зэрэг хэтрүүлснээр төхөөрөмжийг бүрмөсөн унтраах тохиолдол гардаг. Түүнчлэн, хэрэв та хагас дамжуулагчийн хүчдэлийг хайхрамжгүй шалгавал диод өөрөө гоожиж болно.

Хэрэглээний хамрах хүрээ

Schottky диод нь ямар ч батерейг агуулж болно.

Энэ нь нарны зайны төхөөрөмжид багтсан болно. Сансар огторгуйд удаан хугацаанд амжилттай ажиллаж байгаа нарны хавтангуудыг Schottky хаалт шилжилтийн үндсэн дээр яг нарийн угсардаг. Ийм нарны системийг сансрын тээврийн хэрэгсэлд (вакуум орон зайн хүнд нөхцөлд ажилладаг хиймэл дагуул, дуран) суурилуулсан.

Энэ төхөөрөмж нь компьютер, гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл, радио, цахилгаан хангамжийг ажиллуулахад зайлшгүй шаардлагатай. Зөв ашиглах үед Schottky диод нь аливаа төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлж, гүйдэл алдагдахаас сэргийлдэг. Энэ нь альфа, бета, гамма цацрагийг хүлээн авах чадвартай. Тийм ч учраас энэ нь сансрын нөхцөлд зайлшгүй шаардлагатай байдаг.

Ийм төхөөрөмжийн тусламжтайгаар диодыг давхар шулуутгагч болгон ашиглан зэрэгцээ холболт хийх боломжтой. Ийм байдлаар хоёр зэрэгцээ цахилгаан хангамжийг хооронд нь холбож болно. Нэг багцад хоёр хагас дамжуулагч багтдаг бөгөөд эерэг ба сөрөг цэнэгийн төгсгөлүүд хоорондоо холбогддог. Илүү олон бий энгийн хэлхээнүүд, Schottky диодууд нь маш бага байдаг. Энэ нь электроникийн маш жижиг хэсгүүдийн хувьд ердийн зүйл юм.

Schottky диод нь олон электрон төхөөрөмжид зайлшгүй шаардлагатай элемент юм. Хамгийн гол нь ажлынхаа онцлогийг ойлгож, зөв ​​ашиглах явдал юм.

Олон агуу эрдэмтэд судалсан шинж чанарууд p-nшилжилт. Таны таамаглаж байсанчлан энэ бол аль ч хэсэгт харагдах энгийн диод юм электрон хэлхээ. Зохион бүтээх үедээ энэ нь жинхэнэ хувьсгал хийж, электроникийн ирээдүйн талаархи бүх санааг өөрчилсөн элемент байв. Түүнчлэн түүнийг үйлдвэрлэх технологи нь анхааралгүй үлдсэнгүй. Зеннер ба Ганн диод гарч ирэв. Шоттки диодыг мөн зохион бүтээсэн.

сонирхолтой шинж чанаруудтай. Үүнийг электроникийн салбарт ашиглах нь алдартай "ах нар"-ынх шиг шуугиан тарьсангүй. Энэ элементийн онцгой шинж чанаруудыг өмнө нь маш нарийн мэргэшсэн схемд ашиглаж байсан бөгөөд өргөн хэрэглээг олж чадаагүй юм. Сүүлийн үед Schottky диодыг тэжээлийн хангамжийг солих гол элемент болгон ашиглаж эхэлсэн нь илүү сонирхолтой юм. Энэ нь бараг бүх гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэлд ажилладаг: зурагт, дуу хураагуур, хувийн компьютер, зөөврийн компьютер гэх мэт.

Төхөөрөмжийн онцгой шинж чанар нь бага хүчдэлийн уналтаар илэрдэг p-n шилжилт. Энэ нь 0.4 вольтоос хэтрэхгүй. Өөрөөр хэлбэл, энэ параметрийн дагуу тооцоололд ашигласан хамгийн тохиромжтой элементтэй аль болох ойрхон байна. Үнэн бол 50 вольтоос дээш хүчдэлтэй үед эдгээр шинж чанарууд алга болдог. Гэсэн хэдий ч Schottky диодыг 15 вольтын шууд хүчдэлээс хэтрэхгүй ийм хэлхээний цахилгаан хангамж бүхий хэлхээнд өргөн ашиглаж эхэлсэн бөгөөд энэ нь энэ төхөөрөмжийн шинж чанарыг бүрэн ашиглах боломжтой болсон. Тэрээр санал хүсэлтийн гогцоонд хязгаарлалтын элемент болгон зогсож эсвэл зохицуулагчдын ажилд оролцож болно.

Ийм чухал шинж чанараас гадна p-n уулзвар шиг Schottky диод нь бага багтаамжтай байдаг. Энэ нь өндөр давтамжийн хэлхээнд ажиллах боломжийг олгодог. Энэ элементийн бараг "хамгийн тохиромжтой" шинж чанарууд нь өндөр давтамжийн дохиог гажуудуулдаггүй. Тийм ч учраас тэд үүнийг цахилгаан хангамж, холбооны төхөөрөмж, зохицуулагчийн сэлгэн залгуурт оруулж эхлэв.

Гэхдээ эерэг чанаруудаас гадна сул талуудыг тэмдэглэх нь зүйтэй. Schottky диодууд нь урвуу хүчдэлийн зөвшөөрөгдөх хэмжээнээс богино хугацаанд хэтэрсэн ч гэсэн маш мэдрэмтгий байдаг. Энэ нь элементийн эвдрэлд хүргэдэг. Цахиурын хамтрагчдаас ялгаатай нь энэ нь сэргэдэггүй. Дулааны эвдрэл нь алдагдсан гүйдэл үүсэх, эсвэл төхөөрөмжийг дамжуулагч болгон "хувиргахад" хүргэдэг.

Эхний эвдрэл нь бүхэл бүтэн электрон төхөөрөмжийг тогтворгүй ажиллуулахад хүргэнэ. Үүнийг олох, арилгах нь нэлээд хэцүү байдаг. Дулааны эвдрэлийн хувьд, жишээлбэл, энэ нь хамгаалалтыг ажиллуулахад хүргэдэг.Гэмтэлтэй элементийг сольсны дараа цахилгаан хангамж хэвийн ажиллах болно.

Орчин үеийн үйлдвэрлэл нь хангалттай хүчирхэг Schottky диод үйлдвэрлэдэг. Ийм төхөөрөмжүүдийн импульсийн гүйдэл 1.2 кА хүрч болно. Зарим төрлийн тогтмол үйл ажиллагааны гүйдэл нь 120 А хүрдэг Ийм төхөөрөмжүүд нь гүйдлийн өргөн хүрээтэй, сайн гүйцэтгэлийн шинж чанартай байдаг. Эдгээрийг гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл, үйлдвэрлэлийн электроникийн салбарт амжилттай ашиглаж байна.

гэх мэт элемент Шоттки диодЭнэ нь нэлээд эртнээс зохион бүтээгдсэн боловч радио сонирхогчдын өдөр тутмын амьдралд харьцангуй саяхан гарч ирсэн бөгөөд энэ нь Шоттки диод нь маш чухал хоёр шинж чанартай байдагтай холбоотой юм. ашигтай шинж чанарууд: нэгдүгээрт, маш өндөр хурд, хоёрдугаарт, уулзвар дээр урагшлах хүчдэлийн бага зэрэг уналт.
Өмнө нь эдгээр хоёр хүчин зүйл тийм ч чухал биш байсан ч өмнөхөөсөө илүү өндөр давтамжтай ажилладаг орчин үеийн тоног төхөөрөмжид Шоттки диодзүгээр л орлуулшгүй.

авч үзье Schottky диодын төхөөрөмж(мөн гэж нэрлэдэг Шоттки саадтай диод).

Schottky диодын хамгийн сонирхолтой зүйл бол түүнд байхгүй байна p-n уулзвар(!). Үүний оронд металл-хагас дамжуулагчийн шилжилт хийсэн (зураг харна уу)

Зураг дээрх тэмдэглэгээ: 1- хагас дамжуулагч субстрат, 2- эпитаксиаль хальс; 3 - контакт металл - хагас дамжуулагч; 4 - металл хальс; 5 - гадаад холбоо барих.

Ийм шилжилтээр цахилгаан гүйдэл дамжих үед электронуудын илүүдэл нь металлын гаралтын контактын хэсэгт тархаж, нэг төрлийн саад тотгорыг (үүнийг Шотткигийн саад гэж нэрлэдэг байсан) үүсгэж, улмаар засч залруулах шинж чанарыг бий болгоно. үүсдэг. Түүгээр ч барахгүй хаалтын өндрийг өөрчилж, улмаар диодын шинж чанарыг өөрчилдөг.

Диаграм дахь Schottky диодын тэмдэглэгээ

Диаграммд Schottky диодыг дараах байдлаар харуулав.

Schottky диодыг хэрхэн шалгах вэ

Дээр дурдсанчлан Schottky диод нь уулзвар дээр бага хүчдэлийн уналттай байдаг. Энгийн байхдаацахиур диодууд нь 0.6-0.7V, германий 0.4V, Schottky диод бүр бага буюу 0.2В орчим хүчдэлийн уналттай байдаг. Туршилтын явцад мультиметр нь уулзвар дээрх хүчдэлийн уналтаас өөр юу ч харуулахгүй тул уншилт нь бага байх болно: хэрэв энгийн диодыг шалгах үед мультиметрийн заалт нь германийн хувьд 300 ... 400, германийн хувьд 450 ... 650 орчим байх болно. цахиур диодын хувьд, дараа нь Schottky диодын мультиметрийг шалгахдаа 100 ... 150 харуулах болно.

Schottky диодын сул талууд

Schottky диод нь хүн бүрт ашигтай юм шиг санагдаж байна: энэ нь өндөр давтамжийн гүйдэл дээр ажилладаг бөгөөд урвуу багтаамжгүй, хүчдэлийн уналт хамгийн бага боловч бүх сэтгэл татам байдлаараа Шоттки диод нь бас сул талуудтай:

Урвуу хүчдэлийн дээд хэмжээ богино хугацаанд хэтэрсэн тохиолдолд Schottky диод нь буцах горимд ордог ердийн цахиурын p-n диодуудаас ялгаатай нь эргэлт буцалтгүй бүтэлгүйтдэг (богино холболт - богино холболт). эвдрэл, мөн хүчдэлийн уналтын дараа диодоос ялгарах хамгийн их хүч нь хэтрээгүй тохиолдолд диод нь шинж чанараа бүрэн сэргээдэг.

Schottky диодууд нь урвуу гүйдлийн өсөлтөөр тодорхойлогддог (ердийн цахиурын p-n диодтой харьцуулахад) болорын температур нэмэгдэх тусам нэмэгддэг. 30CPQ150-ийн хувьд хамгийн их урвуу хүчдэлийн урвуу гүйдэл нь +25 ° C-д 0.12 мА-аас +125 ° C-д 6.0 мА хүртэл хэлбэлздэг. TO220 багц дахь бага хүчдэлийн диодын хувьд урвуу гүйдэл нь хэдэн зуун миллиампераас хэтрэх боломжтой (MBR4015 - +125 ° C-д 600 мА хүртэл). Дулаан тархалтын хангалтгүй нөхцөлд эерэг Санал хүсэлтШоттки диод дахь дулааны нөлөөгөөр түүний хэт халалт нь сүйрэлд хүргэдэг.

Schottky диод ямар харагддаг вэ?Тийм ээ, хамгийн түгээмэл диод шиг, та үүнийг зөвхөн тэмдэглэгээ, хэлхээний тэмдэглэгээгээр тодорхойлж болно