Schottky diode, ज्याचे ऑपरेटिंग तत्व आज आपण वर्णन करणार आहोत, हा जर्मन शास्त्रज्ञ वॉल्टर Schottky यांचा अतिशय यशस्वी शोध आहे. डिव्हाइसला त्याच्या सन्मानार्थ नाव देण्यात आले आणि विविध प्रकारच्या इलेक्ट्रिकल सर्किट्सचा अभ्यास करताना आपण ते शोधू शकता. जे नुकतेच इलेक्ट्रॉनिक्सशी परिचित होऊ लागले आहेत त्यांच्यासाठी ते का वापरले जाते आणि ते कोठे वापरले जाते याबद्दल जाणून घेणे उपयुक्त ठरेल.

डायरेक्ट स्विचिंग दरम्यान कमीतकमी व्होल्टेज ड्रॉपसह हा अर्धसंवाहक डायोड आहे. यात दोन मुख्य घटक आहेत: सेमीकंडक्टर स्वतः आणि धातू.
ज्ञात आहे की, कोणत्याही औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये रिव्हर्स व्होल्टेजची अनुज्ञेय पातळी 250 V आहे. हे U कोणत्याही कमी-व्होल्टेज सर्किटमध्ये व्यावहारिक अनुप्रयोग शोधते, विद्युत प्रवाहाच्या उलट प्रवाहास प्रतिबंध करते.

डिव्हाइसची रचना स्वतःच सोपी आहे आणि असे दिसते:

• सेमीकंडक्टर;
• काच निष्क्रियता;
• धातू
• संरक्षणात्मक अंगठी.

जेव्हा विद्युत प्रवाह सर्किटमधून जातो, तेव्हा संरक्षक रिंगसह डिव्हाइसच्या संपूर्ण परिमितीभोवती सकारात्मक आणि नकारात्मक शुल्क जमा होतात. विविध डायोड घटकांमध्ये कण संचय होतो. हे विशिष्ट प्रमाणात उष्णतेच्या त्यानंतरच्या प्रकाशनासह विद्युत क्षेत्राचा उदय सुनिश्चित करते.

इतर अर्धसंवाहकांपेक्षा फरक

इतर अर्धसंवाहकांपासून त्याचा मुख्य फरक असा आहे की अडथळा हा एक-मार्गी चालकता असलेला धातूचा घटक आहे.

असे घटक अनेक मौल्यवान धातूंपासून बनवले जातात:

• गॅलियम आर्सेनाइड;
• सिलिकॉन;
• सोने;
• टंगस्टन;
• सिलिकॉन कार्बाईड;
• पॅलेडियम;
• प्लॅटिनम

इच्छित व्होल्टेज निर्देशकाची वैशिष्ट्ये आणि संपूर्णपणे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणाच्या ऑपरेशनची गुणवत्ता सामग्री म्हणून कोणती धातू निवडली यावर अवलंबून असते. सिलिकॉन बहुतेकदा त्याच्या विश्वासार्हता, टिकाऊपणा आणि उच्च उर्जा परिस्थितीत ऑपरेट करण्याची क्षमता यामुळे वापरला जातो. आर्सेनिक किंवा जर्मेनियमसह गॅलियम आर्सेनाइड देखील वापरला जातो.

फायदे आणि तोटे

स्कॉटकी डायोड समाविष्ट असलेल्या उपकरणांसह कार्य करताना, आपण त्यांच्या सकारात्मक आणि नकारात्मक पैलूंचा विचार केला पाहिजे. आपण त्यास इलेक्ट्रिकल सर्किटचा घटक म्हणून जोडल्यास, ते विद्युत् प्रवाह उत्तम प्रकारे धरून ठेवेल, मोठ्या नुकसानास प्रतिबंध करेल.

याव्यतिरिक्त, धातूचा अडथळा किमान क्षमता आहे. हे लक्षणीयपणे डायोडचे पोशाख प्रतिरोध आणि सेवा जीवन वाढवते. ते वापरताना व्होल्टेज ड्रॉप कमी आहे, आणि क्रिया खूप लवकर होते - तुम्हाला फक्त कनेक्शन बनवण्याची गरज आहे.

तथापि, रिव्हर्स करंटची मोठी टक्केवारी ही एक स्पष्ट गैरसोय आहे. अनेक विद्युत उपकरणे अतिसंवेदनशील असल्याने, अनेकदा अशी प्रकरणे घडतात जेव्हा निर्देशकाचा थोडासा जादा, फक्त दोन A, दीर्घ काळासाठी डिव्हाइसचे नुकसान करू शकतात. तसेच, जर तुम्ही निष्काळजीपणे सेमीकंडक्टर व्होल्टेज तपासले तर डायोड स्वतःच गळती होऊ शकते.

अर्ज व्याप्ती

स्कॉटकी डायोड कोणत्याही बॅटरीमध्ये समाविष्ट केला जाऊ शकतो.

सोलर बॅटरी डिव्हाईसमध्ये त्याचा समावेश आहे. सौर पॅनेल, जे बर्याच काळापासून बाह्य अवकाशात यशस्वीरित्या कार्यरत आहेत, स्कॉटकी बॅरियर जंक्शनच्या आधारावर अचूकपणे एकत्र केले जातात. अशा सौर यंत्रणा अवकाशयानावर (उपग्रह आणि दुर्बिणी जे वायुविहीन जागेच्या कठोर परिस्थितीत काम करतात) स्थापित केल्या जातात.

संगणक, घरगुती उपकरणे, रेडिओ आणि वीज पुरवठा चालवताना डिव्हाइस अपरिहार्य आहे. योग्यरित्या वापरल्यास, Schottky डायोड कोणत्याही उपकरणाची कार्यक्षमता वाढवते आणि वर्तमान नुकसान टाळते. हे अल्फा, बीटा आणि गॅमा रेडिएशन प्राप्त करण्यास सक्षम आहे. म्हणूनच अवकाशाच्या परिस्थितीत ते अपरिहार्य आहे.

अशा उपकरणाचा वापर करून, डायोड्सला समांतर कनेक्ट करणे शक्य आहे, त्यांना दुहेरी रेक्टिफायर्स म्हणून वापरणे शक्य आहे. अशा प्रकारे, आपण दोन समांतर वीज पुरवठा एकत्र करू शकता. एका पॅकेजमध्ये दोन अर्धसंवाहक असतात आणि सकारात्मक आणि नकारात्मक शुल्कांचे टोक एकमेकांशी जोडलेले असतात. तेथे सोपी सर्किट्स देखील आहेत जिथे Schottky डायोड खूप लहान आहेत. इलेक्ट्रॉनिक्समधील अगदी लहान भागांसाठी हे वैशिष्ट्यपूर्ण आहे.

Schottky डायोड हा अनेक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये एक अपरिहार्य घटक आहे. मुख्य गोष्ट म्हणजे त्याच्या कामाची वैशिष्ट्ये समजून घेणे आणि ते योग्यरित्या वापरणे.

Schottky diodes, किंवा अधिक तंतोतंत Schottky बॅरियर डायोड, धातू-सेमीकंडक्टर संपर्काच्या आधारे बनवलेले अर्धसंवाहक उपकरण आहेत, तर पारंपारिक डायोड अर्धसंवाहक p-n जंक्शन वापरतात.

Schottky डायोडचे इलेक्ट्रॉनिक्समधील नाव आणि देखावा जर्मन भौतिकशास्त्रज्ञ आणि शोधक वॉल्टर स्कॉटकी यांना आहे, ज्यांनी 1938 मध्ये, नव्याने शोधलेल्या अडथळा प्रभावाचा अभ्यास करताना, पूर्वी मांडलेल्या सिद्धांताची पुष्टी केली, ज्यानुसार जरी धातूपासून इलेक्ट्रॉनचे उत्सर्जन होते. संभाव्य अडथळ्याद्वारे प्रतिबंधित केले जाते, परंतु बाह्य विद्युत क्षेत्र लागू केल्यामुळे, हा अडथळा कमी होईल. वॉल्टर स्कॉटकी यांनी हा प्रभाव शोधून काढला, ज्याला त्यावेळेस शास्त्रज्ञाच्या सन्मानार्थ Schottky प्रभाव म्हटले गेले.

धातू आणि अर्धसंवाहक यांच्यातील संपर्काचे परीक्षण केल्यावर असे दिसून येते की जर सेमीकंडक्टरच्या पृष्ठभागाजवळ मुख्य चार्ज वाहकांचा एक भाग कमी झाला असेल, तर सेमीकंडक्टरच्या बाजूला असलेल्या धातूशी या सेमीकंडक्टरच्या संपर्काच्या प्रदेशात, आयनीकृत स्वीकारकर्ते आणि देणगीदारांच्या स्पेस चार्जचा एक प्रदेश तयार होतो आणि एक ब्लॉकिंग संपर्क लक्षात येतो - समान Schottky अडथळा . कोणत्या परिस्थितीत हा अडथळा निर्माण होतो? घन शरीराच्या पृष्ठभागावरून थर्मिओनिक उत्सर्जन प्रवाह रिचर्डसन समीकरणाद्वारे निर्धारित केला जातो:

जेव्हा एखादा अर्धसंवाहक, उदाहरणार्थ n-प्रकार, धातूच्या संपर्कात येतो तेव्हा अशा परिस्थिती निर्माण करू या, जेव्हा धातूपासून इलेक्ट्रॉनचे थर्मोडायनामिक कार्य कार्य अर्धसंवाहकातील इलेक्ट्रॉनच्या थर्मोडायनामिक कार्य कार्यापेक्षा जास्त असेल. अशा परिस्थितीत, रिचर्डसन समीकरणानुसार, सेमीकंडक्टरच्या पृष्ठभागावरील थर्मिओनिक उत्सर्जन प्रवाह धातूच्या पृष्ठभागावरील थर्मिओनिक उत्सर्जन प्रवाहापेक्षा जास्त असेल:

वेळेच्या सुरुवातीच्या क्षणी, नामांकित सामग्रीच्या संपर्कात आल्यावर, अर्धसंवाहक ते धातूचा विद्युत् प्रवाह उलट करंट (धातूपासून सेमीकंडक्टरपर्यंत) पेक्षा जास्त होईल, परिणामी, स्पेस चार्जेस जवळच जमा होऊ लागतील. - अर्धसंवाहक आणि धातू दोन्हीचे पृष्ठभाग क्षेत्र - अर्धसंवाहक धातूमध्ये सकारात्मक आणि नकारात्मक संपर्क क्षेत्रामध्ये या शुल्कांमुळे तयार होणारे विद्युत क्षेत्र निर्माण होईल आणि ऊर्जा क्षेत्रे वाकतील.

फील्डच्या प्रभावाखाली, सेमीकंडक्टरसाठी थर्मोडायनामिक कार्य कार्य वाढेल आणि संपर्क क्षेत्रामध्ये थर्मोडायनामिक कार्य कार्ये आणि पृष्ठभागाच्या संबंधात संबंधित थर्मिओनिक उत्सर्जन प्रवाह समान होईपर्यंत वाढ होईल.

पी-टाइप सेमीकंडक्टर आणि मेटलसाठी संभाव्य अडथळ्याच्या निर्मितीसह समतोल स्थितीत संक्रमणाचे चित्र एन-टाइप सेमीकंडक्टर आणि धातूसह विचारात घेतलेल्या उदाहरणासारखे आहे. बाह्य व्होल्टेजची भूमिका सेमीकंडक्टरच्या स्पेस चार्ज क्षेत्रामध्ये संभाव्य अडथळ्याची उंची आणि विद्युत क्षेत्राची ताकद नियंत्रित करणे आहे.

वरील आकृती Schottky अडथळ्याच्या निर्मितीच्या विविध टप्प्यांचे बँड आकृती दर्शवते. संपर्क क्षेत्रातील समतोल स्थितीत, थर्मिओनिक उत्सर्जन प्रवाह बंद झाले आहेत, आणि फील्ड इफेक्टमुळे, संभाव्य अडथळा निर्माण झाला आहे, ज्याची उंची थर्मोडायनामिक कार्य फंक्शन्समधील फरकाच्या समान आहे: φк = ФМе - Фп/п .

अर्थात, Schottky अडथळ्यासाठी वर्तमान-व्होल्टेज वैशिष्ट्य असममित आहे. पुढे दिशेने, विद्युत् प्रवाह वाढत्या लागू व्होल्टेजसह वेगाने वाढतो. उलट दिशेने, विद्युत् प्रवाह व्होल्टेजवर अवलंबून नाही. दोन्ही प्रकरणांमध्ये, विद्युत प्रवाह बहुसंख्य चार्ज वाहक म्हणून इलेक्ट्रॉन्समुळे होतो.

त्यामुळे Schottky डायोड जलद-अभिनय करतात, कारण ते डिफ्यूज आणि रिकॉम्बिनेशन प्रक्रिया काढून टाकतात ज्यांना अतिरिक्त वेळ लागतो. व्होल्टेजवरील करंटचे अवलंबित्व वाहकांच्या संख्येतील बदलाशी संबंधित आहे, कारण हे वाहक शुल्क हस्तांतरण प्रक्रियेत भाग घेतात. बाह्य व्होल्टेज स्कॉटकी अडथळ्याच्या एका बाजूपासून दुसऱ्या बाजूला जाऊ शकणाऱ्या इलेक्ट्रॉनची संख्या बदलते.

मॅन्युफॅक्चरिंग टेक्नॉलॉजीमुळे आणि ऑपरेशनच्या वर्णन केलेल्या तत्त्वावर आधारित, Schottky डायोड्समध्ये फॉरवर्ड दिशेने कमी व्होल्टेज ड्रॉप आहे, जे पारंपारिक p-n डायोड्सपेक्षा लक्षणीय कमी आहे.

येथे, संपर्क क्षेत्राद्वारे अगदी लहान प्रारंभिक प्रवाह देखील उष्णता सोडते, जे नंतर अतिरिक्त वर्तमान वाहक दिसण्यास योगदान देते. या प्रकरणात, अल्पसंख्याक शुल्क वाहकांचे कोणतेही इंजेक्शन नाही.

त्यामुळे स्कॉटकी डायोड्समध्ये डिफ्यूज कॅपॅसिटन्स नसतात, कारण तेथे कोणतेही अल्पसंख्याक वाहक नसतात आणि परिणामी, सेमीकंडक्टर डायोडच्या तुलनेत कार्यक्षमता खूप जास्त असते. परिणाम एक तीक्ष्ण असममित p-n जंक्शन सारखे काहीतरी आहे.

अशा प्रकारे, सर्व प्रथम, स्कॉटकी डायोड हे विविध उद्देशांसाठी मायक्रोवेव्ह डायोड आहेत: डिटेक्टर, मिक्सिंग, हिमस्खलन-ट्रान्झिट, पॅरामेट्रिक, स्पंदित, गुणाकार. स्कॉटकी डायोडचा वापर रेडिएशन रिसीव्हर्स, स्ट्रेन गेज, न्यूक्लियर रेडिएशन डिटेक्टर, लाईट मॉड्युलेटर आणि शेवटी, उच्च-फ्रिक्वेंसी करंट रेक्टिफायर म्हणून केला जाऊ शकतो.

आकृत्यांवर Schottky डायोड पदनाम

आज Schottky diodes

आज, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये स्कॉटकी डायोड खूप व्यापक आहेत. आकृत्यांमध्ये ते पारंपारिक डायोडपेक्षा वेगळ्या पद्धतीने चित्रित केले आहेत. पॉवर स्विचच्या वैशिष्ट्यपूर्ण थ्री-टर्मिनल पॅकेजमध्ये बनवलेले ड्युअल स्कॉटकी रेक्टिफायर डायोड तुम्हाला अनेकदा सापडतात. अशा दुहेरी डिझाईन्समध्ये दोन स्कॉटकी डायोड असतात, जे कॅथोड्स किंवा एनोड्सद्वारे जोडलेले असतात, बहुतेक वेळा कॅथोड्सद्वारे.

असेंब्लीमधील डायोड्समध्ये अगदी समान पॅरामीटर्स असतात, कारण अशी प्रत्येक असेंब्ली एकाच तांत्रिक चक्रात तयार केली जाते आणि परिणामी, त्यांच्या ऑपरेटिंग तापमानाची परिस्थिती समान असते आणि त्यांची विश्वासार्हता त्या अनुषंगाने जास्त असते. उच्च गती (अनेक नॅनोसेकंद) सह 0.2 - 0.4 व्होल्टचा फॉरवर्ड व्होल्टेज ड्रॉप हे त्यांच्या p-n समकक्षांपेक्षा Schottky डायोडचे निःसंशय फायदे आहेत.

डायोड्समधील स्कॉट्की बॅरियरचे कमी व्होल्टेज ड्रॉप वैशिष्ट्य 60 व्होल्ट्सपर्यंत लागू केलेल्या व्होल्टेजवर स्वतःला प्रकट करते, जरी कार्यक्षमता स्थिर राहते. आज, 25CTQ045 प्रकारचे Schottky डायोड (45 व्होल्टपर्यंतच्या व्होल्टेजसाठी, असेंब्लीमधील डायोडच्या प्रत्येक जोडीसाठी 30 अँपिअरपर्यंतच्या प्रवाहांसाठी) अनेक स्विचिंग पॉवर सप्लायमध्ये आढळतात, जिथे ते विद्युत् प्रवाहांसाठी पॉवर रेक्टिफायर म्हणून काम करतात. अनेक शंभर किलोहर्ट्झ पर्यंत फ्रिक्वेन्सी.

स्कॉटकी डायोड्सच्या कमतरतेच्या विषयावर स्पर्श न करणे अशक्य आहे, अर्थातच ते अस्तित्वात आहेत आणि त्यापैकी दोन आहेत. प्रथम, क्रिटिकल व्होल्टेजचा अल्प-मुदतीचा जादा डायोड त्वरित खराब करेल. दुसरे म्हणजे, तापमान कमाल रिव्हर्स करंटवर मोठ्या प्रमाणात परिणाम करते. अतिशय उच्च जंक्शन तापमानात, रेट केलेल्या व्होल्टेजवर चालत असतानाही डायोड तुटतो.

एकही रेडिओ हौशी त्याच्या सरावात स्कॉटकी डायोडशिवाय करू शकत नाही. येथे आपण सर्वात लोकप्रिय डायोड लक्षात घेऊ शकता: 1N5817, 1N5818, 1N5819, 1N5822, SK12, SK13, SK14. हे डायोड लीड-आउट आणि एसएमडी अशा दोन्ही आवृत्त्यांमध्ये उपलब्ध आहेत. मुख्य गोष्ट ज्यासाठी रेडिओ शौकीन त्यांना खूप महत्त्व देतात ते म्हणजे त्यांची उच्च कार्यक्षमता आणि कमी व्होल्टेज जंक्शनवर कमी - कमाल 0.55 व्होल्ट - या घटकांच्या कमी किमतीत.

हे एक दुर्मिळ मुद्रित सर्किट बोर्ड आहे ज्यामध्ये एक किंवा दुसर्या हेतूसाठी स्कॉटकी डायोड नाहीत. कुठेतरी Schottky डायोड फीडबॅक सर्किटसाठी लो-पॉवर रेक्टिफायर म्हणून काम करतो, कुठेतरी तो 0.3 - 0.4 व्होल्टच्या पातळीवर व्होल्टेज स्टॅबिलायझर म्हणून काम करतो आणि कुठेतरी तो डिटेक्टर आहे.

खालील तक्त्यामध्ये तुम्ही आज सर्वात सामान्य लो-पॉवर स्कॉटकी डायोड्सचे पॅरामीटर्स पाहू शकता.

पृष्ठ 1 पैकी 3

आधुनिक सिस्टम पॉवर सप्लायच्या बिघाडांची सध्याची आकडेवारी दर्शविते, वीज पुरवठ्याच्या दुय्यम सर्किट्समध्ये सर्वात मोठ्या प्रमाणात दोष आढळतात. पॉवर ट्रान्झिस्टर स्विचेसचे अपयश (मागील पिढ्यांच्या वीज पुरवठ्यातील सर्वात सामान्य खराबी) आज अत्यंत दुर्मिळ आहेत, जे पॉवर सेमीकंडक्टर इलेक्ट्रॉनिक्सच्या निर्मात्यांनी गेल्या पाच वर्षांत मिळवलेल्या यशांचे सूचक आहे. आधुनिक वीज पुरवठ्यातील सर्वात समस्याप्रधान घटकांपैकी एक म्हणजे स्कॉटकी डायोडवर आधारित दुय्यम रेक्टिफायर्स, जे वीज पुरवठ्याच्या मोठ्या आउटपुट प्रवाहांमुळे आहे. हे Schottky डायोड्सचे उच्च अपयश दर होते जे आमच्या मासिकाच्या पृष्ठांवर हे प्रकाशन दिसण्यासाठी आधार बनले.

Schottky diode (जर्मन भौतिकशास्त्रज्ञ वॉल्टर Schottky यांच्या नावावरून) हा एक अर्धसंवाहक डायोड आहे जो थेट कनेक्ट केल्यावर कमी व्होल्टेज ड्रॉप असतो. Schottky diodes मेटल-सेमीकंडक्टर जंक्शनचा वापर Schottky बॅरियर म्हणून करतात (पारंपारिक डायोड्ससारख्या pn जंक्शनऐवजी). औद्योगिकरित्या उत्पादित Schottky डायोड्सचे अनुज्ञेय रिव्हर्स व्होल्टेज 250 V (MBR40250 आणि analogues) पर्यंत मर्यादित आहे; व्यवहारात, बहुतेक Schottky डायोड काही आणि अनेक दहा व्होल्ट्सच्या रिव्हर्स व्होल्टेजसह कमी-व्होल्टेज सर्किट्समध्ये वापरले जातात.

Schottky डायोडचे फायदे

पारंपारिक सिलिकॉन डायोड्सचा फॉरवर्ड व्होल्टेज 0.6 - 0.7 V असतो, Schottky डायोडचा वापर हे मूल्य 0.2 - 0.4 V पर्यंत कमी करण्यास अनुमती देतो. असा कमी फॉरवर्ड व्होल्टेज ड्रॉप केवळ जास्तीत जास्त रिव्हर्स व्होल्टेज असलेल्या Schottky डायोड्सचे वैशिष्ट्य आहे. दहापट व्होल्टच्या क्रमाने. उच्च रिव्हर्स व्होल्टेजवर, फॉरवर्ड ड्रॉप सिलिकॉन डायोडशी तुलना करता येतो, जो कमी-व्होल्टेज सर्किट्समध्ये स्कॉटकी डायोडचा वापर मर्यादित करतो. उदाहरणार्थ, 15 A च्या फॉरवर्ड करंटवर जास्तीत जास्त संभाव्य रिव्हर्स व्होल्टेज (150 V) असलेल्या 30Q150 Schottky पॉवर डायोडसाठी, व्होल्टेज ड्रॉप 0.75 V (T = 125°C) ते 1.07 V (T) पातळीवर सामान्य केले जाते. = −55°C).

स्कॉटकी बॅरियरमध्ये जंक्शनची कमी विद्युत क्षमता देखील आहे, ज्यामुळे डायोडची ऑपरेटिंग वारंवारता लक्षणीयरीत्या वाढवणे शक्य होते. हा गुणधर्म एकात्मिक सर्किट्समध्ये वापरला जातो, जेथे स्कॉटकी डायोड लॉजिक एलिमेंट ट्रान्झिस्टरचे संक्रमण बंद करतात. पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये, कमी जंक्शन कॅपॅसिटन्स (म्हणजेच, कमी पुनर्प्राप्ती वेळ) रेक्टिफायर्स तयार करण्यास अनुमती देते जे शेकडो kHz आणि उच्च फ्रिक्वेन्सीवर कार्य करतात. उदाहरणार्थ, MBR4015 डायोड (15 V, 40 A), उच्च-फ्रिक्वेंसी सुधारणेसाठी ऑप्टिमाइझ केलेले, 1000 V/ms पर्यंत dV/dt वर ऑपरेट करण्यासाठी रेट केले जाते.

चांगल्या वेळेच्या वैशिष्ट्यांमुळे आणि कमी जंक्शन कॅपेसिटन्समुळे, Schottky डायोडवर आधारित रेक्टिफायर्स पारंपारिक डायोड रेक्टिफायर्सपेक्षा त्यांच्या कमी झालेल्या आवाजाच्या पातळीत वेगळे असतात, ज्यामुळे ते ॲनालॉग आणि डिजिटल उपकरणांसाठी वीज पुरवठा स्विचिंगमध्ये वापरण्यासाठी सर्वात श्रेयस्कर बनतात.

Schottky डायोडचे तोटे

प्रथम, कमाल रिव्हर्स व्होल्टेज थोडक्यात ओलांडल्यास, स्कॉटकी डायोड अपरिवर्तनीयपणे अयशस्वी होतो, सिलिकॉन डायोडच्या विपरीत, जो रिव्हर्स ब्रेकडाउन मोडमध्ये जातो आणि जर डायोडवर विखुरलेली कमाल शक्ती ओलांडली जात नाही, तर व्होल्टेज ड्रॉप केल्यानंतर डायोड पूर्णपणे पुनर्संचयित होतो. त्याचे गुणधर्म.

दुसरे म्हणजे, Schottky diodes वाढीव (पारंपारिक सिलिकॉन डायोडच्या सापेक्ष) रिव्हर्स करंट्स द्वारे दर्शविले जातात, जे वाढत्या क्रिस्टल तापमानासह वाढते. वरील 30Q150 साठी, कमाल रिव्हर्स व्होल्टेजवर रिव्हर्स करंट +25°C वर 0.12 mA ते +125°C वर 6.0 mA पर्यंत बदलतो. TO-220 पॅकेजेसमधील लो-व्होल्टेज डायोडसाठी, रिव्हर्स करंट शेकडो मिलीअँपपेक्षा जास्त असू शकतो (MBR4015 - +125°C वर 600 mA पर्यंत). असमाधानकारक उष्णता अपव्यय परिस्थितीत, Schottky डायोडमध्ये सकारात्मक उष्णतेचा अभिप्राय त्याच्या आपत्तीजनक ओव्हरहाटिंगला कारणीभूत ठरतो.

Schottky अडथळा (Fig. 1) च्या वर्तमान-व्होल्टेज वैशिष्ट्यामध्ये एक उच्चारित असममित स्वरूप आहे. फॉरवर्ड बायस प्रदेशात, वाढत्या लागू व्होल्टेजसह वर्तमान वेगाने वाढते. रिव्हर्स बायस प्रदेशात, विद्युत् प्रवाह व्होल्टेजवर अवलंबून नाही. दोन्ही प्रकरणांमध्ये, फॉरवर्ड आणि रिव्हर्स बायससह, स्कॉटकी अडथळ्यातील विद्युत् प्रवाह बहुसंख्य चार्ज वाहकांमुळे आहे - इलेक्ट्रॉन.

या कारणास्तव, स्कॉटकी अडथळ्यावर आधारित डायोड जलद-अभिनय साधने आहेत, कारण त्यांच्यात पुनर्संयोजन आणि प्रसार प्रक्रियांचा अभाव आहे. स्कॉटकी बॅरियरच्या वर्तमान-व्होल्टेज वैशिष्ट्याची असममितता अडथळा संरचनांसाठी वैशिष्ट्यपूर्ण आहे. अशा संरचनांमधील व्होल्टेजवरील विद्युत् प्रवाहाचे अवलंबित्व चार्ज हस्तांतरण प्रक्रियेत सहभागी होणाऱ्या वाहकांच्या संख्येत बदल झाल्यामुळे होते. बाह्य व्होल्टेजची भूमिका म्हणजे अडथळा संरचनेच्या एका भागातून दुसऱ्या भागात जाणाऱ्या इलेक्ट्रॉनची संख्या बदलणे.

वीज पुरवठा मध्ये Schottky डायोड

सिस्टम पॉवर सप्लायमध्ये, स्कॉटकी डायोडचा वापर +3.3V आणि +5V ​​चॅनेलचा करंट दुरुस्त करण्यासाठी केला जातो आणि, जसे ज्ञात आहे, या चॅनेलचे आउटपुट करंट दहापट अँपिअर इतके आहेत, ज्यामुळे खूप गांभीर्याने घेण्याची आवश्यकता आहे. रेक्टिफायर कार्यप्रदर्शन आणि त्यांच्या उर्जेचे नुकसान कमी करण्याच्या समस्या. या समस्यांचे निराकरण केल्याने वीज पुरवठ्याची कार्यक्षमता लक्षणीयरीत्या वाढू शकते आणि वीज पुरवठ्याच्या प्राथमिक भागात पॉवर ट्रान्झिस्टरची विश्वासार्हता वाढू शकते.

तर, डायनॅमिक स्विचिंग तोटा कमी करण्यासाठी आणि स्विचिंग दरम्यान शॉर्ट-सर्किट मोड दूर करण्यासाठी, सर्वाधिक वर्तमान चॅनेलमध्ये (+3.3V आणि +5V), जेथे हे नुकसान सर्वात लक्षणीय आहे, Schottky डायोड्सचा वापर रेक्टिफायर घटक म्हणून केला जातो. या चॅनेलमध्ये Schottky डायोडचा वापर खालील बाबींमुळे होतो:

1) Schottky डायोड हे जवळजवळ जडत्व-मुक्त यंत्र आहे ज्यामध्ये रिव्हर्स रेझिस्टन्सचा खूप कमी पुनर्प्राप्ती वेळ असतो, ज्यामुळे रिव्हर्स दुय्यम प्रवाह कमी होतो आणि प्राथमिकच्या पॉवर ट्रान्झिस्टरच्या संग्राहकाद्वारे लाट प्रवाह कमी होतो. डायोड स्विच करण्याच्या क्षणी भाग. यामुळे पॉवर ट्रान्झिस्टरवरील भार लक्षणीय प्रमाणात कमी होतो आणि परिणामी, वीज पुरवठ्याची विश्वासार्हता वाढते.

2) शॉकी डायोडवर फॉरवर्ड व्होल्टेज ड्रॉप देखील खूप लहान आहे, जे 15-30 A च्या वर्तमान मूल्यावर कार्यक्षमतेमध्ये लक्षणीय वाढ प्रदान करते.

आधुनिक वीज पुरवठ्यामध्ये +12V व्होल्टेज चॅनल देखील खूप शक्तिशाली बनत असल्याने, या चॅनेलमध्ये Schottky डायोडचा वापर देखील महत्त्वपूर्ण ऊर्जा प्रभाव देईल, परंतु +12V चॅनेलमध्ये त्यांचा वापर अव्यवहार्य आहे. हे या वस्तुस्थितीमुळे होते की जेव्हा रिव्हर्स व्होल्टेज 50V पेक्षा जास्त होते (आणि +12V चॅनेलमध्ये रिव्हर्स व्होल्टेज 60V पर्यंत पोहोचू शकते), Schottky डायोड खराबपणे बदलू लागतात (खूप लांब आणि त्याच वेळी लक्षणीय रिव्हर्स लीकेज प्रवाह उद्भवतात), जे त्यांच्या ऍप्लिकेशन्सच्या सर्व फायद्यांचे नुकसान होते. म्हणून, +12V चॅनेलमध्ये हाय-स्पीड सिलिकॉन पल्स डायोड वापरले जातात. उद्योग आता उच्च रिव्हर्स व्होल्टेजसह Schottky डायोड तयार करत असला तरी, त्यांचा वीज पुरवठ्यामध्ये वापर आर्थिक कारणांसह विविध कारणांसाठी अयोग्य मानला जातो. परंतु कोणत्याही नियमांना अपवाद आहेत, म्हणून वैयक्तिक वीज पुरवठ्यामध्ये तुम्हाला +12 व्ही चॅनेलमध्ये स्कॉटकी डायोड असेंब्ली आढळू शकतात.

संगणकांसाठी आधुनिक सिस्टम पॉवर सप्लायमध्ये, स्कॉटकी डायोड हे नियमानुसार दोन डायोड्सचे डायोड असेंब्ली आहेत (डायोड हाफ-ब्रिज), जे स्पष्टपणे पॉवर सप्लायची मॅन्युफॅक्चरिबिलिटी आणि कॉम्पॅक्टनेस वाढवते आणि डायोडची शीतलक स्थिती सुधारते. डायोड असेंब्लीऐवजी वैयक्तिक डायोड्सचा वापर (चित्र 2), आता कमी-गुणवत्तेच्या वीज पुरवठ्याचे सूचक आहे.

डायोड असेंब्ली प्रामुख्याने तीन प्रकारच्या पॅकेजेसमध्ये तयार केली जाते (चित्र 3):

TO-220 (20 A पर्यंत ऑपरेटिंग प्रवाहांसह कमी शक्तिशाली असेंब्ली, कधीकधी 25-30 A पर्यंत);

TO-247 (30 - 40 ए च्या ऑपरेटिंग प्रवाहांसह अधिक शक्तिशाली असेंब्ली);

TO-3P (शक्तिशाली असेंब्ली).

Schottky डायोड असेंब्लीचे इलेक्ट्रिकल सर्किट आणि पिनआउट (Fig. 4) मध्ये दर्शविले आहे.

आधुनिक सिस्टम पॉवर सप्लायमध्ये बहुतेक वेळा वापरल्या जाणाऱ्या डायोड असेंब्लीची इलेक्ट्रिकल वैशिष्ट्ये टेबलमध्ये सादर केली जातात. १.

डायोड असेंब्लीची अदलाबदल क्षमता त्यांच्या वैशिष्ट्यांवर आधारित निर्धारित केली जाते. स्वाभाविकच, जर डायोड असेंब्ली अगदी समान वैशिष्ट्यांसह वापरणे अशक्य असेल, तर ते उच्च वर्तमान आणि व्होल्टेज मूल्यांसह डिव्हाइससह बदलणे चांगले आहे. अन्यथा, वीज पुरवठ्याच्या स्थिर ऑपरेशनची हमी देणे अशक्य होईल. अशी प्रकरणे आहेत जेव्हा उत्पादक त्यांच्या पॉवर सप्लायमध्ये महत्त्वपूर्ण पॉवर रिझर्व्हसह डायोड असेंब्ली वापरतात (जरी बऱ्याचदा आम्ही उलट परिस्थिती पाहतो), आणि दुरुस्ती दरम्यान कमी वर्तमान किंवा व्होल्टेज मूल्यांसह डिव्हाइस स्थापित करणे शक्य आहे. तथापि, अशा बदलीसह, वीज पुरवठा आणि त्याच्या लोडच्या वैशिष्ट्यांचे काळजीपूर्वक विश्लेषण करणे आवश्यक आहे आणि अशा बदलांच्या परिणामांची सर्व जबाबदारी, नैसर्गिकरित्या, दुरुस्ती करणार्या तज्ञांच्या खांद्यावर येते.

स्कॉटकी डायोड्समधील दोषांचे प्रकटीकरण

आधीच नमूद केल्याप्रमाणे, स्कॉटकी डायोड्सचे अपयश आधुनिक वीज पुरवठ्यातील मुख्य समस्यांपैकी एक आहे. तर त्यांची खराबी निश्चित करण्यासाठी कोणती प्राथमिक चिन्हे वापरली जाऊ शकतात? अशी अनेक चिन्हे आहेत.

प्रथम, दुय्यम रेक्टिफायर डायोड्सचे ब्रेकडाउन आणि गळती झाल्यास, नियमानुसार, संरक्षण ट्रिगर केले जाते आणि वीज पुरवठा सुरू होत नाही. हे स्वतःला वेगवेगळ्या प्रकारे प्रकट करू शकते:

1) जेव्हा वीजपुरवठा चालू केला जातो, तेव्हा पंखा “फिरतो”, म्हणजेच तो अनेक क्रांती करतो आणि थांबतो; यानंतर, आउटपुट व्होल्टेज पूर्णपणे अनुपस्थित आहेत, म्हणजेच वीज पुरवठा अवरोधित आहे.

२) वीज पुरवठा चालू केल्यानंतर, पंखा सतत “फिरतो”, वीज पुरवठ्याच्या आउटपुटवर व्होल्टेज रिपल्स पाहिल्या जाऊ शकतात, म्हणजेच संरक्षण वेळोवेळी ट्रिगर केले जाते, परंतु वीजपुरवठा पूर्णपणे अवरोधित केलेला नाही.

3) स्कॉटकी डायोड्सच्या खराबतेचे लक्षण म्हणजे दुय्यम रेडिएटरचे अत्यंत मजबूत गरम करणे ज्यावर ते स्थापित केले आहेत.

4) स्कॉटकी डायोड्सच्या गळतीचे लक्षण म्हणजे वीज पुरवठा उत्स्फूर्तपणे बंद होणे आणि म्हणून संगणक, जेव्हा लोड वाढते (उदाहरणार्थ, 100% प्रोसेसर लोड सुनिश्चित करणारे प्रोग्राम चालवताना), तसेच सुरू होण्यास असमर्थता. संगणक “अपग्रेड” नंतर, जरी वीज पुरवठा शक्ती पुरेशी आहे.

याव्यतिरिक्त, हे लक्षात घेणे आवश्यक आहे की खराब आणि चुकीच्या कल्पना असलेल्या सर्किट डिझाइनसह वीज पुरवठ्यामध्ये, रेक्टिफायर डायोडच्या गळतीमुळे प्राथमिक सर्किटचे ओव्हरलोड्स आणि पॉवर ट्रान्झिस्टरद्वारे विद्युत् प्रवाह वाढतो, ज्यामुळे त्यांचे अपयश होऊ शकते. अशा प्रकारे, वीज पुरवठा दुरुस्त करण्यासाठी व्यावसायिक दृष्टीकोन प्रत्येक वेळी वीज पुरवठ्याच्या प्राथमिक भागाचे पॉवर ट्रान्झिस्टर-स्विच बदलले जातात तेव्हा दुय्यम रेक्टिफायर डायोडची अनिवार्य तपासणी करतात.

स्कॉटकी डायोड्सचे निदान

स्कॉटकी डायोड्सची चाचणी आणि अचूक निदान करणे, व्यवहारात, एक कठीण काम आहे, कारण येथे बरेच काही वापरलेले मोजमाप यंत्राच्या प्रकारावर आणि अशा मोजमापांच्या अनुभवावरून निश्चित केले जाते, जरी स्कॉटकी डायोडच्या एक किंवा दोन डायोडचे सामान्य विघटन निश्चित करणे. विधानसभा विशेषतः कठीण नाही. हे करण्यासाठी, तुम्हाला डायोड असेंब्ली अनसोल्डर करणे आवश्यक आहे आणि अंजीरमधील आकृतीनुसार टेस्टरसह दोन्ही डायोड तपासणे आवश्यक आहे. 5. अशा निदानासाठी, परीक्षक डायोड चाचणी मोडवर सेट करणे आवश्यक आहे. दोषपूर्ण डायोड दोन्ही दिशांना समान प्रतिकार दर्शवेल (सामान्यतः खूप लहान, म्हणजे ते शॉर्ट सर्किट दर्शवेल), जे पुढील वापरासाठी त्याची अयोग्यता दर्शवते. तथापि, डायोड असेंब्लीचे स्पष्ट विघटन व्यवहारात फारच दुर्मिळ आहे.

तांदूळ. ५

मूलभूतपणे, तुम्हाला Schottky डायोडच्या गळती (आणि बऱ्याचदा थर्मल गळती) सामोरे जावे लागेल. परंतु गळती अशा प्रकारे शोधली जाऊ शकत नाही. जेव्हा “डायोड” मोडमध्ये टेस्टरद्वारे चाचणी केली जाते, तेव्हा “लीक” डायोड बहुतेक प्रकरणांमध्ये पूर्णपणे कार्यरत असतो. निदान अचूकता, आमच्या मते, केवळ ज्ञात-चांगल्या तत्सम उपकरणासह डायोड बदलून प्राप्त केली जाऊ शकते.

परंतु तरीही, आपण एक तंत्र वापरून "संशयास्पद" डायोड ओळखण्याचा प्रयत्न करू शकता ज्यामध्ये त्याच्या रिव्हर्स जंक्शनचा प्रतिकार मोजणे समाविष्ट आहे. हे करण्यासाठी, आम्ही डायोड चाचणी मोड वापरणार नाही, परंतु नियमित ओममीटर वापरणार आहोत.

लक्ष द्या! हे तंत्र वापरताना, हे लक्षात ठेवले पाहिजे की भिन्न परीक्षक वेगवेगळे वाचन देऊ शकतात, जे स्वतः परीक्षकांमधील फरकांद्वारे स्पष्ट केले जाते.

म्हणून, आम्ही मोजमाप मर्यादा एका मूल्यावर सेट करतो आणि डायोडचा उलट प्रतिकार मोजतो (चित्र 6). सराव दर्शविल्याप्रमाणे, या मोजमाप मर्यादेवरील सेवायोग्य डायोड्सने अमर्याद उच्च प्रतिकार दर्शविला पाहिजे.

जर मोजमाप काही, सामान्यत: लहान, प्रतिकार (2-10 kOhm) प्रकट करते, तर अशा डायोडला "अत्यंत संशयास्पद" मानले जाऊ शकते आणि ते बदलणे चांगले आहे किंवा कमीतकमी बदलण्याची पद्धत वापरून तपासणे चांगले आहे. आपण मोजमाप मर्यादा तपासल्यास, सेवायोग्य डायोड देखील विरुद्ध दिशेने (एकके आणि दहापट kOhms) फारच कमी प्रतिकार दर्शवू शकतात, म्हणूनच मर्यादा वापरण्याची शिफारस केली जाते. साहजिकच, मोठ्या मापन श्रेणींमध्ये (2 MΩ, 20 MΩ, इ.), अगदी पूर्णपणे सेवायोग्य डायोड देखील पूर्णपणे खुला असल्याचे दिसून येते, कारण त्याचे p-n जंक्शन खूप जास्त (Schottky diodes साठी) रिव्हर्स व्होल्टेज लागू केले जाते. मर्यादेवर, तुम्ही तुलनात्मक पद्धत वापरून तपासू शकता, म्हणजे, गॅरंटीड-फंक्शनल डायोड घ्या, त्याचा रिव्हर्स रेझिस्टन्स मोजा आणि डायोडच्या टेस्ट केलेल्या रेझिस्टन्सशी त्याची तुलना करा. या मोजमापांमधील महत्त्वपूर्ण फरक डायोड असेंब्ली पुनर्स्थित करण्याची आवश्यकता दर्शवेल.

कधीकधी अशी परिस्थिती असते जेव्हा असेंब्लीमधील फक्त एक डायोड अयशस्वी होतो. या प्रकरणात, समान असेंब्लीच्या दोन डायोड्सच्या उलट प्रतिकारांची तुलना करून दोष देखील सहजपणे ओळखला जातो. समान असेंब्लीच्या डायोड्समध्ये समान प्रतिकार असणे आवश्यक आहे.

प्रस्तावित पद्धतीला थर्मल स्थिरतेसाठी चाचणी करून देखील पूरक केले जाऊ शकते. या तपासणीचे सार खालीलप्रमाणे आहे. या क्षणी जेव्हा रिव्हर्स जंक्शनचा प्रतिकार मोजमाप मर्यादेवर तपासला जातो (मागील परिच्छेद पहा), डायोड असेंब्लीच्या संपर्कांना गरम सोल्डरिंग लोहाने स्पर्श करणे आवश्यक आहे, ज्यामुळे त्याचे क्रिस्टल गरम होते. एक सदोष डायोड असेंब्ली जवळजवळ त्वरित "फ्लोट" होण्यास सुरवात करते, म्हणजे त्याचा उलट प्रतिकार खूप लवकर कमी होऊ लागतो, तर एक सेवायोग्य डायोड असेंब्ली दीर्घ काळासाठी असीम मोठ्या मूल्यावर उलट प्रतिकार राखते. ही तपासणी खूप महत्वाची आहे, कारण ऑपरेशन दरम्यान डायोड असेंब्ली खूप गरम होते (ते रेडिएटरवर ठेवलेले आहे असे काही नाही) आणि गरम झाल्यामुळे त्याची वैशिष्ट्ये बदलतात. विचारात घेतलेले तंत्र तपमानातील चढ-उतारांसाठी स्कॉटकी डायोडच्या वैशिष्ट्यांच्या स्थिरतेची चाचणी प्रदान करते, कारण घरांचे तापमान 100 किंवा 125 डिग्री सेल्सिअस पर्यंत वाढवल्याने रिव्हर्स लीकेज करंटचे मूल्य शंभर पटीने वाढते (तक्ता 1 मधील डेटा पहा).

अशाप्रकारे तुम्ही Schottky डायोड तपासण्याचा प्रयत्न करू शकता, परंतु प्रस्तावित पद्धतींचा गैरवापर होऊ नये, म्हणजे तुम्ही खूप जास्त प्रतिकार मापन मर्यादेवर चाचण्या करू नयेत आणि डायोडला जास्त गरम करू नये, कारण सैद्धांतिकदृष्ट्या, या सर्व गोष्टी होऊ शकतात. डायोडला नुकसान.

याव्यतिरिक्त, तपमानाच्या प्रभावाखाली स्कॉट्की डायोड्सच्या अपयशाच्या शक्यतेमुळे, सर्व शिफारस केलेल्या सोल्डरिंग अटींचे (तापमान परिस्थिती आणि सोल्डरिंग वेळ) कठोरपणे पालन करणे आवश्यक आहे. जरी आपण डायोड उत्पादकांना श्रद्धांजली वाहिली पाहिजे, कारण त्यापैकी बऱ्याच जणांनी असेंब्लीची स्थापना 10 सेकंदांसाठी 250 डिग्री सेल्सियस उच्च तापमानात केली जाऊ शकते.

आज आमच्या पुनरावलोकनाचा विषय स्कॉटकी डायोड आहे. विषय शैक्षणिक आहे आणि विशेषत: नवशिक्या रेडिओ शौकीनांसाठी छापलेला आहे. आधुनिक रेडिओ सर्किट्समध्ये, "Schottky Diode" हा शब्द खूप सामान्य आहे, तर चला ते काय आहे ते शोधूया. स्कॉटकी डायोड हा एक अर्धसंवाहक डायोड आहे जो धातू-सेमीकंडक्टर संपर्काच्या आधारे बनविला जातो. वॉल्टर स्कॉटकी यांच्या नावावर आहे. स्कॉट्की डायोडचे योजनाबद्ध आकृती काही किरकोळ फरकांसह नियमित डायोडसारखे असते.

एन-जंक्शन ऐवजी, या जंक्शनच्या प्रदेशात स्कॉटकी डायोड्समध्ये एक धातूचा अर्धसंवाहक अडथळा म्हणून वापरला जातो, एक संभाव्य अडथळा उद्भवतो - एक स्कॉटकी अडथळा, ज्याच्या उंचीमध्ये बदल होतो. डिव्हाइसद्वारे विद्युत प्रवाह. Schottky diodes चे सर्वात महत्वाचे वैशिष्ट्य म्हणजे संक्रमणानंतर कमी फॉरवर्ड व्होल्टेज ड्रॉप आणि रिव्हर्स रिकव्हरी चार्जची अनुपस्थिती. Schottky अडथळ्यावर आधारित, विशेषतः, हाय-स्पीड आणि अल्ट्रा-फास्ट डायोड बनवले जातात ते मुख्यतः विविध उद्देशांसाठी मायक्रोवेव्ह डायोड म्हणून काम करतात.

डायोड रचना: 1 - सेमीकंडक्टर सब्सट्रेट; 2 - एपिटेक्सियल फिल्म; 3 - मेटल-सेमिकंडक्टर संपर्क; 4 - मेटल फिल्म; 5 - बाह्य संपर्क.

असा डायोड तुम्हाला योग्य धातू निवडून, उच्च-फ्रिक्वेंसी आवाजाची अत्यंत कमी पातळी निवडून संभाव्य अडथळ्याची इच्छित उंची प्राप्त करण्यास अनुमती देतो, ज्यामुळे पॉवर सप्लाय स्विचिंग आणि डिजिटल उपकरणांमध्ये स्कॉटकी डायोड वापरणे शक्य होते. स्कॉटकी डायोड हे रेडिएशन रिसीव्हर्स, लाइट मॉड्युलेटर म्हणून देखील वापरले जातात आणि सौर बॅटरीमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. या प्रकारच्या डायोडच्या तोट्यांपैकी, रिव्हर्स करंट आणि व्होल्टेज व्हॅल्यूजची संवेदनशीलता लक्षात घेण्यासारखे आहे, ज्यामुळे डायोड जास्त गरम होऊ शकतो आणि अयशस्वी होऊ शकतो.

-65 ते अधिक 160 अंश सेल्सिअस तापमान श्रेणीमध्ये कार्य करते, औद्योगिक स्कॉटकी डायोड्सचे अनुज्ञेय रिव्हर्स व्होल्टेज 250 व्होल्टपर्यंत मर्यादित आहे. असा भाग आज एक अपरिहार्य अर्धसंवाहक यंत्र बनला आहे. SMD पॅकेजेसमध्ये Schottky डायोड देखील उपलब्ध आहेत. बर्याचदा ते काच, प्लास्टिक आणि धातूच्या केसांमध्ये आढळतात. लेखक - उर्फ.

स्कॉटकी डायोड हे सेमीकंडक्टर डिव्हाईस (डायोड) आहे जे मेटल-सेमीकंडक्टर संपर्काद्वारे प्राप्त होते. जर्मन भौतिकशास्त्रज्ञ वॉल्टर स्कॉटकी यांच्या सन्मानार्थ हे नाव मिळाले.

Schottky डायोडची वैशिष्ट्ये

1938 मध्ये, शास्त्रज्ञांनी या अर्धसंवाहक उपकरणांच्या सिद्धांताचा आधार तयार केला. अशा डायोड्समध्ये pn जंक्शनऐवजी, एक धातूचा अर्धसंवाहक अडथळा म्हणून वापरला जातो. सेमीकंडक्टर सामग्रीचा प्रदेश बहुसंख्य वाहकांनी एकत्रित केला आहे. संपर्काच्या ठिकाणी, आयनीकृत स्वीकार्यांचा चार्ज क्षेत्र तयार होऊ लागतो. परिणामी, संक्रमण क्षेत्रामध्ये संभाव्य अडथळा निर्माण होतो, ज्याला स्कॉटकी अडथळा म्हणतात. त्याच्या पातळीतील बदलामुळे स्कॉटकी डायोडमधून वाहणाऱ्या विद्युत् प्रवाहाच्या मूल्यात बदल होतो. अशा सेमीकंडक्टर उपकरणांचे मुख्य वैशिष्ट्य म्हणजे p-n जंक्शन नंतर फॉरवर्ड व्होल्टेज कमी करणे, तसेच रिव्हर्स रिकव्हरी चार्ज पातळीची अनुपस्थिती मानली जाते.

Schottky diodes उणे 65 0 ते अधिक 160 0 सेल्सिअस तापमान श्रेणीमध्ये कार्य करतात, औद्योगिकरित्या उत्पादित डायोडच्या अनुज्ञेय रिव्हर्स व्होल्टेजचे मूल्य 250 V पर्यंत मर्यादित आहे. तथापि, ही उपकरणे कमी-व्होल्टेज सर्किट्समधील औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरली जातात, ज्याचा रिव्हर्स व्होल्टेज दहापट व्होल्टपर्यंत मर्यादित आहे. Schottky डायोड आपल्याला इच्छित धातू निवडून संभाव्य अडथळ्याचे आवश्यक मूल्य प्राप्त करण्यास अनुमती देते. उच्च-फ्रिक्वेंसी आवाजाची पुरेशी कमी पातळी वीज पुरवठा स्विचिंगमध्ये, डिजिटल उपकरणांमध्ये, रेडिएशन रिसीव्हर्स, लाइट मॉड्युलेटर आणि ॲनालॉग उपकरणांच्या ट्रान्सफॉर्मर ब्लॉकमध्ये अशा डायोडचा वापर करण्यास अनुमती देते. त्यांना सौर पॅनेलच्या डिझाइनमध्ये विस्तृत अनुप्रयोग आढळला आहे. स्कॉटकी बॅरियर तत्त्व हाय-स्पीड मायक्रोवेव्ह डायोडच्या डिझाइन आणि निर्मितीमध्ये वापरले जाते. स्कॉटकी डायोड काच, प्लास्टिक आणि धातूच्या घरांमध्ये डिझाइन केलेले आहे. ही उपकरणे SMD हाऊसिंगमध्येही उपलब्ध आहेत.

फायदे आणि तोटे

त्यांचा फायदा, सिलिकॉन डायोड्सच्या विपरीत, बऱ्यापैकी कमी व्होल्टेज ड्रॉप (0.2-0.4 व्होल्ट पर्यंत) आहे. असे कमी ड्रॉप व्हॅल्यू केवळ Schottky डायोडसाठी वैशिष्ट्यपूर्ण आहे. स्कॉटकी बॅरियरमध्ये जंक्शनच्या इलेक्ट्रिकल कॅपेसिटन्सचे कमी मूल्य देखील आहे, ज्यामुळे डिव्हाइसची ऑपरेटिंग वारंवारता लक्षणीयरीत्या वाढवणे शक्य होते. या उपकरणांमध्ये हस्तक्षेप कमी पातळी द्वारे देखील दर्शविले जाते. Schottky डायोडचे अनेक तोटे देखील आहेत. मुख्य गोष्ट म्हणजे रिव्हर्स करंट आणि व्होल्टेजमध्ये अल्पकालीन सर्जेसची उच्च संवेदनशीलता, ज्यामुळे शॉर्ट सर्किट होते आणि डायोड जळून जातो. तसेच, या प्रकारच्या डायोड्समध्ये क्रिस्टल तापमान वाढीसह उलट वर्तमान मूल्यात वाढ होते.

पॉवरच्या आधारावर, या सेमीकंडक्टर डिव्हाइसेसना तीन गटांमध्ये विभागले जाऊ शकते: कमी-पॉवर (त्यांचे पासिंग करंट 3-5 अँपिअरपेक्षा जास्त नाही), मध्यम-शक्ती (10 अँपिअरपर्यंत) आणि उच्च-शक्ती (वर्तमान 60 अँपिअरपर्यंत पोहोचते). पॉवरफुल स्कॉटकी डायोड्स पर्यायी विद्युत् प्रवाह सुधारण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या उपकरणांमध्ये ऑपरेट करण्यासाठी वापरले जातात. ते दहापट अँपिअरपर्यंत पोहोचणारा थेट प्रवाह पुरवतात. या प्रकरणात, डायोडवर व्होल्टेज ड्रॉप फक्त 0.5-1 V आहे. Schottky डायोड्समधील रिव्हर्स व्होल्टेजचे अनुज्ञेय मूल्य 200-500 V आहे.