Dioda Schottky Prinsip Kerja dan Aplikasinya
Dioda Schottky adalah salah satu jenis komponen elektronik, yang juga dikenal sebagai dioda penghalang (barrier diode). Ini banyak digunakan dalam aplikasi yang berbeda seperti mixer, dalam aplikasi frekuensi radio, dan sebagai penyearah dalam aplikasi daya. Ini adalah dioda tegangan rendah. Penurunan daya lebih rendah dibandingkan dengan dioda PN-junction.
Dioda Schottky dinamai sesuai nama ilmuwan Schottky. Dioda ini terkadang juga disebut sebagai dioda pembawa panas atau dioda elektron panas dan bahkan dioda penghalang permukaan. Artikel ini membahas tentang apa itu dioda Schottky, konstruksi, aplikasi, karakteristik, dan keunggulan.
Dioda Schottky juga dikenal sebagai dioda pembawa panas; itu adalah dioda semikonduktor dengan aksi switching yang sangat cepat, tetapi penurunan tegangan maju rendah. Ketika arus mengalir melalui dioda, ada penurunan tegangan kecil di terminal dioda.
Dalam dioda normal, penurunan tegangan antara 0.6 hingga 1.7 volt, sementara di dioda Schottky penurunan tegangan biasanya berkisar antara 0.15 dan 0.45 volt. Penurunan tegangan yang lebih rendah ini memberikan kecepatan switching yang lebih tinggi dan efisiensi sistem yang lebih baik.
Dalam dioda Schottky, persimpangan semikonduktor-logam terbentuk antara semikonduktor dan logam, sehingga menciptakan penghalang Schottky. Semikonduktor tipe-N bertindak sebagai katoda dan sisi logam bertindak sebagai anoda dioda.
Dioda schottky adalah fungsi dari penurunan suhu. Ini menurun dan meningkatkan konsentrasi doping suhu di semikonduktor tipe N. Untuk tujuan pembuatan, logam dioda Schottky seperti molybdenum, platinum, chromium, tungsten Aluminium, emas, dll., Digunakan dan semikonduktor yang digunakan adalah tipe N.
IT = IDifusi + ITunneling + IEmisi termionik
Di mana IDifusi adalah arus difusi karena gradien konsentrasi dan kepadatan arus difusi Jn = Dn*q*dn/dx untuk elektron, di mana Dn adalah konstanta difusi elektron, q adalah muatan elektronik = 1.6*1019 coulomb, dn / dx adalah gradien konsentrasi untuk elektron.
I Tunneling adalah arus tunneling karena tunneling kuantum mekanis melalui penghalang. Probabilitas tunneling meningkat dengan penurunan penghalang atau dibangun dalam potensi dan penurunan lebar lapisan deplesi. Arus ini berbanding lurus dengan probabilitas tunneling.
IEmisi termionik adalah arus akibat arus emisi termionik. Karena agitasi panas, beberapa pembawa memiliki energi yang sama atau lebih besar dari energi pita konduksi ke antarmuka logam-semikonduktor, dan aliran arus. Ini dikenal sebagai arus emisi termionik.
Karena arah arus yang mengalir melalui dioda penghalang Schottky adalah melalui pembawa muatan mayoritas. Oleh karena itu, sangat cocok untuk aplikasi switching kecepatan tinggi karena tegangan maju sangat rendah dan waktu pemulihan terbalik sangat singkat.
Karena dioda Schottky digunakan dalam sistem fotovoltaik yang berdiri sendiri untuk mencegah baterai dari tujuan pemakaian untuk panel surya di malam hari serta dalam sistem yang terhubung ke jaringan, mengandung banyak string yang terhubung dalam koneksi paralel. Dioda Schottky juga digunakan sebagai penyearah dalam catu daya.
Dioda Schottky dinamai sesuai nama ilmuwan Schottky. Dioda ini terkadang juga disebut sebagai dioda pembawa panas atau dioda elektron panas dan bahkan dioda penghalang permukaan. Artikel ini membahas tentang apa itu dioda Schottky, konstruksi, aplikasi, karakteristik, dan keunggulan.
Apa itu Dioda Schottky?
Dalam dioda normal, penurunan tegangan antara 0.6 hingga 1.7 volt, sementara di dioda Schottky penurunan tegangan biasanya berkisar antara 0.15 dan 0.45 volt. Penurunan tegangan yang lebih rendah ini memberikan kecepatan switching yang lebih tinggi dan efisiensi sistem yang lebih baik.
Dalam dioda Schottky, persimpangan semikonduktor-logam terbentuk antara semikonduktor dan logam, sehingga menciptakan penghalang Schottky. Semikonduktor tipe-N bertindak sebagai katoda dan sisi logam bertindak sebagai anoda dioda.
Konstruksi Dioda Schottky
Ini adalah persimpangan unilateral. Sambungan semikonduktor logam dibentuk di satu ujung dan kontak semikonduktor logam lainnya terbentuk di ujung lainnya. Ini adalah kontak dua arah Ohmic yang ideal tanpa potensi yang ada antara logam dan semikonduktor dan tidak meluruskan. Potensi built in melintasi barrier Schottky rangkaian terbuka mencirikan dioda schottky.Dioda schottky adalah fungsi dari penurunan suhu. Ini menurun dan meningkatkan konsentrasi doping suhu di semikonduktor tipe N. Untuk tujuan pembuatan, logam dioda Schottky seperti molybdenum, platinum, chromium, tungsten Aluminium, emas, dll., Digunakan dan semikonduktor yang digunakan adalah tipe N.
Dioda Schottky
Dioda Schottky juga dikenal sebagai Schottky atau dioda pembawa panas. Dioda Schottky adalah semikonduktor logam. Persimpangan dibentuk dengan membawa kontak logam dengan bahan semikonduktor tipe N yang didoping cukup. Dioda Schottky adalah perangkat searah yang mengalirkan arus hanya dalam satu arah (Aliran arus konvensional dari logam ke semikonduktor)Karakteristik V-I Dioda Schottky
Karakteristik V-I dari dioda Schottky ada di bawah ini- Penurunan tegangan maju dioda Schottky sangat rendah dibandingkan dengan dioda PN-junction normal.
- Penurunan tegangan maju berkisar dari 0.3 volt hingga 0.5 volt.
- Penurunan tegangan maju dioda Schottky terbuat dari silikon.
- Penurunan tegangan maju meningkat pada saat yang sama meningkatkan konsentrasi doping semikonduktor tipe N.
- Karakteristik V-I dari dioda penghalang Schottky sangat curam dibandingkan dengan karakteristik V-I dioda PN-junction normal karena konsentrasi tinggi dari pembawa arus.
Arus Komponen di Dioda Schottky
Kondisi arus dioda Schottky adalah melalui pembawa mayoritas, yang merupakan elektron dalam semikonduktor tipe N. Rumus di dioda Schottky adalahIT = IDifusi + ITunneling + IEmisi termionik
Di mana IDifusi adalah arus difusi karena gradien konsentrasi dan kepadatan arus difusi Jn = Dn*q*dn/dx untuk elektron, di mana Dn adalah konstanta difusi elektron, q adalah muatan elektronik = 1.6*1019 coulomb, dn / dx adalah gradien konsentrasi untuk elektron.
I Tunneling adalah arus tunneling karena tunneling kuantum mekanis melalui penghalang. Probabilitas tunneling meningkat dengan penurunan penghalang atau dibangun dalam potensi dan penurunan lebar lapisan deplesi. Arus ini berbanding lurus dengan probabilitas tunneling.
IEmisi termionik adalah arus akibat arus emisi termionik. Karena agitasi panas, beberapa pembawa memiliki energi yang sama atau lebih besar dari energi pita konduksi ke antarmuka logam-semikonduktor, dan aliran arus. Ini dikenal sebagai arus emisi termionik.
Karena arah arus yang mengalir melalui dioda penghalang Schottky adalah melalui pembawa muatan mayoritas. Oleh karena itu, sangat cocok untuk aplikasi switching kecepatan tinggi karena tegangan maju sangat rendah dan waktu pemulihan terbalik sangat singkat.
Aplikasi Dioda Schottky
Dioda Schottky digunakan untuk aplikasi penjepitan tegangan dan pencegahan saturasi transistor karena kepadatan arus yang tinggi di dioda Schottky. Ini juga menjadi penurunan tegangan maju rendah di dioda Schottky, terbuang dalam panas yang lebih sedikit, menjadikannya pilihan yang efisien untuk aplikasi yang sensitif dan sangat efisien.Karena dioda Schottky digunakan dalam sistem fotovoltaik yang berdiri sendiri untuk mencegah baterai dari tujuan pemakaian untuk panel surya di malam hari serta dalam sistem yang terhubung ke jaringan, mengandung banyak string yang terhubung dalam koneksi paralel. Dioda Schottky juga digunakan sebagai penyearah dalam catu daya.
Kelebihan Dioda Schottky
Dioda Schottky digunakan dalam banyak aplikasi dibandingkan dengan jenis dioda lain yang tidak berkinerja baik.- Tegangan hidup rendah: Tegangan hidup untuk dioda adalah antara 0.2 dan 0.3 volt. Untuk dioda silikon berlawanan dengan 0.6 hingga 0.7 volt dari dioda silikon standar.
- Waktu pemulihan cepat: Waktu pemulihan cepat berarti sejumlah kecil muatan tersimpan yang dapat digunakan untuk aplikasi switching kecepatan tinggi.
- Kapasitansi sambungan rendah: Ini menempati area yang sangat kecil, setelah hasil yang diperoleh dari kontak titik kawat silikon. Karena level kapasitansi sangat kecil.
Fitur Dioda Schottky
Fitur-fitur dioda Schottky terutama meliputi yang berikut ini- Efisiensi lebih tinggi
- Penurunan tegangan maju rendah
- Kapasitansi rendah
- Paket pemasangan permukaan profil rendah, ultra-kecil
- Cincin pelindung terintegrasi untuk perlindungan stres