Vad är Schottky Diode?

En Schottky-diod, ibland kallad en varmbärardiod, är en typ av halvledardiod. Som alla dioder tillåter den ström att flyta fritt i en riktning men blockerar det mesta strömflödet i den andra riktningen. Schottky-dioden skiljer sig från andra dioder i sin konstruktion. Istället för att överföra ström mellan två halvledare, är en Schottky-diods aktiva övergång mellan en metall och en halvledare. Denna design resulterar i lägre spänningsfall framåt och snabbare växlingsverkan, vilket gör Schottky-dioden idealisk för användning som likriktare, mixer eller detektordiod.

Standardhalvledardioder är gjorda av två bitar av halvledarmaterial sammanfogade. En bit är full av elektroner och kallas n-zonen. Den andra biten har färre elektroner och kallas p-zonen. Strömmen flyter över anslutningspunkten, som kallas pn-övergången, från n-zonen till p-zonen. I en Schottky-diod är en liten metallbit fäst vid en enda halvledare för att bilda en Schottky-barriär, och det är över denna barriär som ström flyter.

Kontaktpunkten genom vilken ström kan flyta är större i Schottky-barriären än den är i en pn-övergång. Fördelen med denna design är lägre motstånd framåt. Det tar mindre energi för strömmen att röra sig genom dioden, vilket innebär att framåtspänningsfallet är mindre. Framspänningsfallet är den förändring som uppstår när en elektrisk ström passerar genom en diod. En vanlig kiseldiod har ett framåtspänningsfall (Vf) på 0.7 till 1.7, medan en Schottky-diod har ett Vf på högst 0.5.

En annan stor fördel med Schottky-dioden är dess snabba växlingsverkan. När en diod växlar från rörlig ström till icke rörlig ström kallas detta omkoppling. Det tar nanosekunder och orsakar en liten mängd elektromagnetiskt störningsbrus, som tillfälligt försämrar radiosignaler. Den snabbare växlingsverkan hos Schottky-dioden orsakar mindre elektromagnetisk störning, vilket gör denna typ av diod idealisk för användning i radioapplikationer.

Den vanligaste användningen av denna typ av dioder i radiosystem är som likriktare. Likriktare bearbetar AC-signaler (växelström) och omvandlar dem till DC-signaler (likström). Det är så information extraheras från signaler för AM-radio. Schottky-dioder kan också användas som mixerdioder för att omvandla från högre frekvenser till lägre frekvenser eller som detektordioder för att omvandla mikrovågssignaler till videosignaler.

Även om uppfinningen av Schottky-barriären och dioden ofta tillskrivs Walter H. Schottky, skapade han faktiskt inte de elektroniska komponenterna. Schottky var en tysk fysiker som arbetade i Berlin i början av 1900-talet. Han utvecklade en formel för interaktionsenergin mellan en laddningspunkt och en metallbit. Denna formel ledde så småningom till skapandet av barriären och dioden som bär hans namn.