11.14 : Dioda Schottky'ego

Diody Schottky'ego to specjalistyczne urządzenia półprzewodnikowe charakteryzujące się unikalną konstrukcją. Konstrukcja ta polega na połączeniu warstwy metalu ze średnio domieszkowanym materiałem półprzewodnikowym typu n. Ta kombinacja prowadzi do powstania diody Schottky'ego, kluczowego elementu określającego charakterystykę operacyjną diody. Podstawową funkcjonalnością diod Schottky'ego jest ich zdolność do umożliwienia przepływu prądu tylko w jednym kierunku ze względu na ich charakterystyczną konstrukcję złącza metal-półprzewodnik.

Przeniesienie ładunku następuje, gdy metal styka się z półprzewodnikiem. Proces ten wyrównuje poziomy Fermiego obu materiałów, co w zależności od początkowego poziomu Fermiego półprzewodnika w stosunku do metalu powoduje utworzenie obszaru zubożenia wokół obszaru styku. W półprzewodnikach typu n ten obszar zubożenia jest wypełniony ładunkami dodatnimi z nieskompensowanych jonów donora, podczas gdy w półprzewodnikach typu p obszar zubożenia zawiera ładunki ujemne, zapewniając w ten sposób kierunkowość przepływu prądu diody.

Dioda Schottky'ego różni się od konwencjonalnych diod ze złączem pn szybkością działania i wydajnością. Ponieważ działa głównie poprzez nośniki większościowe i nie ma efektów magazynowania ładunku przez nośniki mniejszościowe, jest znacznie szybszy, co czyni go idealnym do zastosowań przełączających. Dodatkowo spadek napięcia przewodzenia na diodzie Schottky'ego jest niższy niż w przypadku diod ze złączem pn, co prowadzi do zmniejszonego rozpraszania mocy podczas pracy.

Dzięki tym cechom diody Schottky'ego są szeroko stosowane w zastosowaniach wymagających szybkiego przełączania i niskich strat mocy, takich jak obwody stabilizacji napięcia i zabezpieczenia przed stanami przejściowymi. Ich szybka reakcja i niskie napięcie przewodzenia czynią je niezbędnym elementem w projektowaniu nowoczesnych obwodów elektronicznych, szczególnie tam, gdzie wydajność i szybkość są parametrami krytycznymi.