11.14 : Diode barrière Schottky

Les diodes barrière Schottky sont des dispositifs semi-conducteurs spécialisés caractérisés par leur construction unique. Cette construction consiste à combiner une couche métallique avec un matériau semi-conducteur de type N modérément dopé. Cette combinaison conduit à la formation d’une barrière Schottky, élément central qui définit les caractéristiques opérationnelles de la diode. La fonctionnalité principale des diodes barrière Schottky est leur capacité à permettre au courant de circuler dans une seule direction en raison de leur construction distinctive de jonction métal-semi-conducteur.

Un transfert de charge se produit lorsque le métal entre en contact avec un semi-conducteur. Ce processus aligne les niveaux de Fermi des deux matériaux, ce qui, en fonction du niveau de Fermi initial du semi-conducteur par rapport au métal, entraîne la formation d'une région d'appauvrissement autour de la zone de contact. Dans les semi-conducteurs de type n, cette région d'appauvrissement est peuplée de charges positives provenant d'ions donneurs qui ne sont pas compensés, tandis que dans les semi-conducteurs de type p, la région d'appauvrissement contient des charges négatives, garantissant ainsi la directionnalité de la diode dans le flux de courant.

La diode barrière Schottky se distingue des diodes à jonction pn classiques par sa vitesse de fonctionnement et son efficacité. Puisqu'il fonctionne principalement via des opérateurs majoritaires et ne dispose pas d'effets de stockage de charge sur les opérateurs minoritaires, il est nettement plus rapide, ce qui le rend idéal pour les applications de commutation. De plus, la chute de tension directe aux bornes d'une diode Schottky est inférieure à celle des diodes à jonction pn, ce qui entraîne une dissipation de puissance réduite pendant le fonctionnement.

Grâce à ces caractéristiques, les diodes Schottky sont largement utilisées dans les applications nécessitant une commutation rapide et une faible perte de puissance, telles que les circuits de serrage de tension et les circuits de protection transitoires. Leur réponse rapide et leur faible tension directe en font un composant indispensable dans la conception de circuits électroniques modernes, en particulier lorsque l'efficacité et la vitesse sont des paramètres critiques.