쇼트 키 배리어 정류기 작동 및 그 응용

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그만큼 쇼트 키 다이오드 또는 쇼트 키 배리어 정류기 독일 물리학 자 'Walter H. Schottky'의 이름을 따서 명명되었으며, 반도체 접합에 의해 금속으로 설계된 반도체 다이오드입니다. 순방향 전압 강하가 낮고 스위칭 동작이 매우 빠릅니다. 무선의 초기에는 cat’s-whisker 감지기가 사용되었으며 초기 전력 응용 분야에서는 원시 쇼트 키 다이오드를 측정 할 수있는 금속 정류기가 사용되었습니다. 사실에도 불구하고 오늘날의 첨단 전자 제품 전망에서 이러한 다이오드는 여러 응용 분야를 가지고 있습니다. 사실, 그것은 현실에서 가장 오래된 반도체 장치 중 하나입니다. 금속 반도체 장치로서의 응용은 1900 년 이전으로 거슬러 올라갈 수 있는데, 크리스탈 검출기, 캣츠 위스커 검출기 등은 모두 효과적으로 쇼트 키 배리어 다이오드였습니다.

쇼트 키 배리어 정류기?

쇼트 키 장벽 정류기 다이오드는 전자 부품입니다 일반적으로 믹서 또는 검출기 다이오드와 같은 RF 애플리케이션에 사용됩니다. 이 다이오드는 정상에 비해 낮은 수준의 전력 손실에 중요한 낮은 순방향 전압 강하와 같은 특징 때문에 정류기와 같은 전력 애플리케이션에도 사용됩니다. PN 접합 다이오드.




쇼트 키 배리어 정류기

쇼트 키 배리어 정류기

쇼트 키 다이오드의 기호는 기본 다이오드 회로 기호와 유사합니다. 이 다이오드 기호는 다른 종류의 다이오드 기호의 막대에 두 개의 추가 다리를 추가하여.



쇼트 키 배리어 정류기 기호

쇼트 키 배리어 정류기 기호

쇼트 키 배리어 다이오드의 구성

이 다이오드에서 쇼트 키 장벽을 형성하기 위해 금속과 반도체 사이에 생성 된 연결, 즉 금속면이 양극으로 작동하고 n 형 반도체가 음극으로 작동합니다. 금속과 반도체의 조합을 선택하면 다이오드의 순방향 전압이 결정됩니다. p 형 및 n 형 반도체 모두 쇼트 키 장벽을 높일 수 있지만 p 형 반도체는 n ​​형 반도체에 비해 순방향 전압 대비가 낮습니다.

쇼트 키 배리어 다이오드의 구성

쇼트 키 배리어 다이오드의 구성

우리가 알고 있듯이 순방향 전압은 유출 전류에 반비례합니다. 즉,이 전압이 낮 으면 역방향 유출 전류가 높아 바람직하지 않습니다. 그것이 우리가 n-type을 사용하는 이유입니다 반도체 재료 이 다이오드에서. 쇼트 키 배리어 다이오드 조립에 사용되는 일반적인 금속은 백금, 텅스텐 또는 크롬, 몰리브덴, 팔라듐 실리사이드, 백금 실리사이드, 금 등입니다.

쇼트 키 배리어 다이오드의 작동

아래 그림과 같이 다이오드에 금속이 + Ve가되도록 전압을인가하면 반도체 . 그것은 접합의 양쪽에 대부분의 전하 캐리어로 전자를 가지고 있기 때문에 단극 장치입니다. 이 둘이 접촉하면 전자는 금속-반도체 계면을 가로 질러 양방향으로 흐르기 시작합니다.


쇼트 키 배리어 다이오드의 작동

쇼트 키 배리어 다이오드의 작동

따라서 접합 근처에는 공핍 영역 모양이 없습니다. 즉, 역 바이어스에서 금속에서 반도체로의 큰 전류가 없습니다. 전자-정공 재결합 시간으로 인해 접합 다이오드의 지연이 없습니다. N 형 반도체는 금속의 전자와 대조적으로 우수한 위치 에너지를 가지고 있습니다. 다이오드를 통해 증가 된 전압은 내장 전위에 반대되며 전류 흐름을 간단하게 만듭니다.

장점과 단점

쇼트 키 다이오드는 다른 종류의 다이오드도 실행되지 않는 많은 응용 분야에서 사용됩니다. 그들은 다음을 포함하는 많은 이점을 제공합니다.

  • 낮은 턴온 전압
  • 빠른 회복 시간
  • 낮은 접합 커패시턴스
  • 고효율 및 고전류 밀도
  • 이 다이오드는 고주파에서 작동합니다.
  • 이 다이오드는 P-N 접합 다이오드보다 불필요한 노이즈를 덜 생성합니다.
  • 쇼트 키 다이오드의 가장 큰 단점은 p-n 접합 다이오드보다 큰 역 포화 전류를 생성한다는 것입니다.

V-I 특성

  • Schottky 다이오드의 V-I 특성은 아래 그림과 같습니다. 그림에서 수직선은 다이오드의 전류 흐름을 나타내고 수평선은 다이오드에 적용되는 전압을 나타냅니다.
  • 이 다이오드의 V-I 특성은 P-N 접합 다이오드와 거의 관련이 있습니다. 그러나이 다이오드의 순방향 전압 강하는 P-N 접합 다이오드에 비해 매우 적습니다.
  • 쇼트 키 다이오드의 순방향 전압 강하는 0.2 ~ 0.3V 범위 인 반면, 실리콘 P-N 접합 다이오드의 순방향 전압 강하는 0.6 ~ 0.7V 범위입니다.
  • 순방향 바이어스 전압이 0.2 또는 0.3V보다 높으면 전류 흐름이 다이오드를 통해 흐르기 시작합니다.
  • 이 다이오드에서 역 포화 전류는 실리콘 다이오드와 달리 매우 낮은 전압에서 발생합니다.
쇼트 키 다이오드 대 일반 다이오드의 V-I 특성

쇼트 키 다이오드 대 일반 다이오드의 V-I 특성

쇼트 키 다이오드의 응용

쇼트 키 다이오드는 다양한 용도로 사용됩니다. 다음을 포함하는

  • 쇼트 키 다이오드는 고전력 애플리케이션 회로에서 정류기로 사용됩니다.
  • 쇼트 키 다이오드는 RF, 전력, 감지 신호, 논리 회로와 같은 다양한 애플리케이션에 사용됩니다.
  • GaAs 회로에서 필수적인 역할을하는 쇼트 키 다이오드
  • 독립형 PV (광전지) 시스템에 사용되는 쇼트 키 다이오드는 배터리가 야간 및 네트워크 연결 시스템에서 태양 전지판을 통해 방전되는 것을 방지합니다.
  • 쇼트 키 다이오드는 전압 클램핑 애플리케이션에 사용됩니다.

따라서 이것은 쇼트 키 배리어 정류기 작동 및 그 응용에 관한 것입니다. 이 개념을 더 잘 이해 하셨기를 바랍니다. 또한이 기사에 대한 의문이 있거나 전기 프로젝트를 구현하려면 아래 의견 섹션에 귀중한 제안을 제공하십시오. 여기에 질문이 있습니다. 쇼트 키 다이오드의 주요 기능은 무엇입니까?