Dioda Schottky Barrier Rectifier (Pembatas Penyearah) Prinsip Kerja dan Aplikasinya
Dioda Schottky atau Schottky Barrier Rectifier ini dinamai fisikawan Jerman -Walter H. Schottky-, yaitu salah satu komponen dioda semikonduktor yang terbuat dari logam dengan persimpangan (junction) semikonduktor.
Ini memiliki drop tegangan rendah-maju dan tindakan switching yang sangat cepat. Pada masa awal nirkabel, detektor cat’s-whisker digunakan dan dalam aplikasi daya awal, penyearah logam digunakan yang dapat diukur dioda Schottky primitif.
Terlepas dari kenyataan bahwa, dalam prospek elektronik berteknologi tinggi saat ini dioda ini memiliki beberapa aplikasi. Sebenarnya, ini adalah salah satu perangkat semikonduktor tertua dalam kenyataan.
Sebagai perangkat logam-semikonduktor, aplikasinya dapat ditelusuri kembali ke sebelum 1900 di mana detektor kristal, detektor cat’s-whisker dan sejenisnya semuanya efektif Dioda Schottky Barrier (penghalang).
Simbol dioda Schottky mirip dengan simbol rangkaian dioda dasar. Simbol dioda ini dibedakan dari jenis dioda lainnya dengan menambahkan dua kaki tambahan pada bilah pada simbol.
Pemilihan kombinasi logam dan semikonduktor menentukan tegangan maju dioda. Semikonduktor tipe-p dan tipe-n dapat meningkatkan hambatan Schottky tetapi semikonduktor tipe-p memiliki kontras tegangan maju rendah dengan semikonduktor tipe-n.
Seperti yang kita ketahui, tegangan maju berbanding terbalik dengan arus keluar yaitu jika tegangan ini rendah maka aliran arus balik keluar tinggi yang tidak disukai. Itu sebabnya kami menggunakan bahan semikonduktor tipe-n di dioda ini.
Logam khas yang digunakan dalam perakitan dioda barrier Schottky adalah platinum, tungsten atau kromium, molibdenum, paladium silisida, platinum silisida, emas dll.
Ketika keduanya dibawa dalam kontak, elektron mulai mengalir di kedua arah melintasi antarmuka logam-semikonduktor.
Oleh karena itu tidak ada bentuk daerah penipisan di dekat persimpangan yaitu, tidak ada arus besar dari logam ke semikonduktor dalam bias balik. Karena waktu rekombinasi lubang/holes elektron, penundaan tidak ada di dioda persimpangan tidak ada.
Semikonduktor tipe-N memiliki energi potensial yang unggul sebagai kontras dengan elektron logam. Tegangan yang meningkat melintasi dioda akan melawan potensial bawaan dan menyederhanakan aliran arus.
Ini memiliki drop tegangan rendah-maju dan tindakan switching yang sangat cepat. Pada masa awal nirkabel, detektor cat’s-whisker digunakan dan dalam aplikasi daya awal, penyearah logam digunakan yang dapat diukur dioda Schottky primitif.
Terlepas dari kenyataan bahwa, dalam prospek elektronik berteknologi tinggi saat ini dioda ini memiliki beberapa aplikasi. Sebenarnya, ini adalah salah satu perangkat semikonduktor tertua dalam kenyataan.
Sebagai perangkat logam-semikonduktor, aplikasinya dapat ditelusuri kembali ke sebelum 1900 di mana detektor kristal, detektor cat’s-whisker dan sejenisnya semuanya efektif Dioda Schottky Barrier (penghalang).
Dioda Schottky Barrier Rectifier
Dioda Schottky Pembatas Penyearah adalah komponen elektronik yang umumnya digunakan dalam aplikasi RF (radio frekuensi) seperti mixer atau dioda detektor. Dioda ini juga digunakan dalam aplikasi daya seperti penyearah karena fitur-fiturnya seperti drop tegangan rendah maju penting untuk tingkat kehilangan daya yang lebih rendah dibandingkan dengan dioda PN-junction normal.Simbol dioda Schottky mirip dengan simbol rangkaian dioda dasar. Simbol dioda ini dibedakan dari jenis dioda lainnya dengan menambahkan dua kaki tambahan pada bilah pada simbol.
Kontruksi Dioda Schottky Barrier Rectifier
Dalam dioda ini, koneksi yang dibuat antara logam dan semikonduktor untuk membentuk Barrier Schottky yaitu sisi logam berfungsi sebagai anoda dan semikonduktor tipe-n berfungsi sebagai katoda.Pemilihan kombinasi logam dan semikonduktor menentukan tegangan maju dioda. Semikonduktor tipe-p dan tipe-n dapat meningkatkan hambatan Schottky tetapi semikonduktor tipe-p memiliki kontras tegangan maju rendah dengan semikonduktor tipe-n.
Seperti yang kita ketahui, tegangan maju berbanding terbalik dengan arus keluar yaitu jika tegangan ini rendah maka aliran arus balik keluar tinggi yang tidak disukai. Itu sebabnya kami menggunakan bahan semikonduktor tipe-n di dioda ini.
Logam khas yang digunakan dalam perakitan dioda barrier Schottky adalah platinum, tungsten atau kromium, molibdenum, paladium silisida, platinum silisida, emas dll.
Prinsip Kerja Dioda Schottky Barrier Rectifier
Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah, ketika tegangan diterapkan ke dioda sedemikian rupa sehingga logam +Ve sehubungan dengan semikonduktor. Ini adalah perangkat unipolar karena memiliki elektron sebagai pembawa muatan mayoritas di kedua sisi persimpangan.Ketika keduanya dibawa dalam kontak, elektron mulai mengalir di kedua arah melintasi antarmuka logam-semikonduktor.
Oleh karena itu tidak ada bentuk daerah penipisan di dekat persimpangan yaitu, tidak ada arus besar dari logam ke semikonduktor dalam bias balik. Karena waktu rekombinasi lubang/holes elektron, penundaan tidak ada di dioda persimpangan tidak ada.
Semikonduktor tipe-N memiliki energi potensial yang unggul sebagai kontras dengan elektron logam. Tegangan yang meningkat melintasi dioda akan melawan potensial bawaan dan menyederhanakan aliran arus.
Kelebihan dan Kekurangan Dioda Schottky Barrier Rectifier
Dioda Schottky digunakan dalam banyak aplikasi di mana jenis dioda lainnya tidak akan dieksekusi juga. Mereka menawarkan sejumlah keunggulan yang meliputi yang berikut ini.- Tegangan turn-on rendah
- Waktu pemulihan yang cepat
- Kapasitansi persimpangan rendah
- Efisiensi tinggi dan kepadatan arus tinggi
- Dioda ini bekerja pada frekuensi tinggi.
- Dioda ini menghasilkan lebih sedikit noise yang tidak perlu daripada dioda junction PN
- Kelemahan utama dari dioda Schottky adalah, ia menghasilkan arus saturasi balik yang besar daripada dioda junction-pn
Karakteristik I-V
- Karakteristik I-V dari dioda Schottky ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Garis vertikal pada gambar menandakan aliran arus di dioda dan garis Horizontal menandakan tegangan yang diterapkan melintasi dioda.
- Karakteristik I-V dari dioda ini kira-kira terkait dengan dioda junction-PN. Tapi, drop tegangan maju dioda ini sangat sedikit berbeda dengan dioda junction-PN.
- Penurunan tegangan maju dioda Schottky berkisar dari 0.2 hingga 0.3 volt sedangkan penurunan tegangan maju dioda silikon PN berkisar antara 0.6 hingga 0.7 volt.
- Jika tegangan bias maju lebih baik dari 0.2 atau 0.3 volt, maka aliran arus mulai mengalir melalui dioda.
- Dalam dioda ini, arus kejenuhan terbalik terjadi pada tegangan yang sangat rendah dibandingkan dengan dioda silikon.
Aplikasi dioda Schottky
Dioda Schottky digunakan untuk banyak tujuan yang meliputi berikut ini- Dioda Schottky digunakan sebagai penyearah dalam rangkaian aplikasi daya tinggi
- Dioda Schottky digunakan dalam berbagai aplikasi seperti RF (radio frekuensi), daya, deteksi sinyal, rangkaian logika
- Dioda Schottky memainkan peran penting dalam rangkaian GaAs
- Dioda Schottky digunakan dalam sistem PV (fotovoltaik) yang berdiri sendiri untuk menghentikan baterai agar tidak keluar melalui panel surya pada malam hari dan juga dalam sistem koneksi jaringan.
- Dioda Schottky digunakan dalam aplikasi penjepitan tegangan.