Diodos Schottky Melhoram a Eficiência do Circuito em Tendências de Design

Frustrado com os diodos ineficientes a limitar os seus circuitos?Conheça o diodo Schottky - a arma secreta dos engenheiros eletrônicos que ultrapassa barreiras de desempenho com suas notáveis vantagens de velocidade e eficiência.

Diodos de Schottky, também chamados de diodos de barreira de Schottky ou de diodos transportadores quentes,possuem uma junção metálica-semicondutora única em vez da junção convencional semicondutora-semicondutora encontrada em diodos padrãoEsta diferença estrutural fundamental cria as suas vantagens de desempenho distintivas.

Os diodos Schottky oferecem dois benefícios revolucionários:

• Voltagem inferior para a frente:Enquanto os diodos de junção PN de silício padrão normalmente exigem 600-700mV para conduzir, os diodos Schottky operam a apenas 150-450mV, reduzindo significativamente a perda de energia e a geração de calor.
• Comutação mais rápida:Como dispositivos unipolares, os diodos Schottky mudam a velocidades limitadas apenas pela capacitância da junção, superando os diodos de junção PN afetados por efeitos de armazenamento de portadores minoritários.

A magia acontece na interface metal-semicondutor onde uma barreira Schottky se forma devido às diferenças de função de trabalho entre os materiais.Os elétrons atravessam facilmente esta barreira do semicondutor para o metal, enquanto o viés inverso bloqueia o fluxo de corrente.

As escolhas de materiais determinam criticamente as características operacionais. As configurações comuns usam metais como molibdênio, platina ou tungstênio emparelhados com silício tipo N.Enquanto os semicondutores do tipo P oferecem uma tensão para a frente mais baixa, a sua maior corrente de vazamento inverso torna-os menos práticos.

As concentrações de dopagem mais elevadas reduzem a largura de esgotamento, permitindo o túnel quântico em níveis extremos.Mas requer um controlo preciso para evitar fugas ou resistências excessivas.

As bordas de contato afiadas criam campos elétricos elevados que limitam a tensão de quebra reversa.

• Anéis de proteção (para diodos maiores e de maior tensão)
• Superposição de camadas metálicas (para diodos de baixa tensão menores)

Em aplicações de energia, a resistência parasitária das camadas enterradas n + e epitaxial n-tipo torna-se crítica.Os diodos Schottky geralmente geram menos energia do que os diodos de junção PN comparáveis antes da falha.

Os diodos de Schottky superam drasticamente os diodos de junção PN no tempo de recuperação reversa (trr) - a transição de condução para estados não condutivos.Diodos Schottky de pequeno sinal podem mudar em cerca de 100 picossegundos, enquanto as versões de potência gerenciam dezenas de nanossegundos.

Os diodos de Schottky desempenham funções críticas em:

• Aplicação de sistemas de fixação de tensão e anti-saturação de transistores
• Proteção contra corrente inversa em sistemas solares
• Fontes de alimentação de modo de interrupção
• Circuitos de alimentação
• Circuitos de amostragem e retenção
• Controle do dispositivo quântico

Os diodos Schottky de carburo de silício oferecem um desempenho superior com:

• Dramaticamente menor vazamento reverso
• Voltagem superior para a frente (1,4-1,8V a 25°C)
• Voltagens de reversão até 1700 V
• Estabilidade térmica até 500K (200°C)

Os diodos Schottky mais populares incluem a série 1N58xx (1N581x, 1N582x) para retificação e modelos de sinal pequeno como a série 1N5711 e a série BAT41-49 para aplicações de alta frequência.Eles também são parte integrante da família lógica 7400 TTL como pinças Baker.