Диод Шоттки - Курсовая работа

Диоды Шоттки используют переход металл-полупроводник в качестве барьера Шоттки (вместо p-n перехода , как у обычных диодов). Диоды Шоттки - составные части современных дискретных полупроводниковых приборов: · МОП-транзисторы со встроенным обратным диодом Шоттки (впервые выпущены компанией International Rectifier под торговой маркой FETKY в 1996 ) - основной компонент синхронных выпрямителей . В отличие от обычного МОП-транзистора, обратный диод которого отличается высоким прямым падением напряжения и посредственными временными характеристиками (так как представляет из себя обычный диод на p-n переходе, образуемый областями стока и подложкой, объединенной с истоком), использование обратного диода Шоттки позволяет строить силовые синхронные выпрямители с частотой преобразования в сотни КГЦ и выше.К параметрам, перечисленным выше, для импульсных диодов следует отнести общую емкость СД, максимальные импульсные прямые и обратные напряжения и токи, время установления прямого напряжения от момента подачи импульса прямого тока до достижения им заданного значения прямого напряжения и время восстановления обратного сопротивления диода с момента прохождения тока через нуль до момента, когда обратный ток достигает заданного малого значения (рис. 2) Диод Шоттки - разновидность выпрямительных диодов, работающий на основе выпрямляющего контакта металл - полупроводник, образующего контактную разность потенциалов изза перехода части электронов из полупроводника n-типа в металл и уменьшения концентрации электронов в полупроводниковой части контакта. Во-первых, при кратковременном превышении максимального обратного напряжения, диод Шоттки необратимо выходит из строя, в отличие от кремниевых диодов, которые переходят в режим обратного пробоя, и при условии непревышения рассеиваемой на диоде максимальной мощности, после падения напряжения диод полностью восстанавливает свои свойства. Применение диодов Шоттки в этих каналах обусловлено следующими соображениями: · Диод Шоттки является практически безынерционным прибором с очень малым временем восстановления обратного сопротивления, что приводит к уменьшению обратного вторичного тока и к уменьшению броска тока через коллекторы силовых транзисторов первичной части в момент переключения диода. В современных системных блоках питания компьютеров диоды Шоттки представляют собой, как правило, диодные сборки из двух диодов (диодные полумосты), что однозначно повышает технологичность и компактность блоков питания, а также улучшает условия охлаждения диодов.Известно, что при Т=300 К кремниевый диод pn -типа, то есть с повышенным уровнем легирования n-области, имеет следующие параметры: Wp=11 мкм; Dn=20 см2с-1; tn=0,2 мкс; А=10-3 см2. Вычислите: а) избыточную концентрацию электронов в р-области как функцию расстояния от плоскости перехода, считая, что ток I=1,2 МА; Находим распределение избыточных электронов в нейтральной n-области, по формуле: n’p(x)=n’PO*e-x/Ln=7.5*10-14e-x/(2*10^-13) см-3 . б) Определим электрический заряд, накопленный в нейтральной p области по формуле: Qn=QALNN’PO(0)=1.6*10-19*10-3*2*10-3*7.5*1014=2.4*10-10 Кл. в) Дифференциальная проводимость определяется как крутизна (пропорциональная тангенсу угла наклона) вольтамперной характеристики диода tg a=1/r=DI/DU=(Інасехр(U/UT))/UT=I/UT откуда находим дифференциальное сопротивление r=UT/I=21.7 Ом и в соответствии с уравнением: Сдиф=(Інасехр(U/UT))/UT=DIU/DU находим диффузную емкость: Сдиф=TPI/UT=8.

Область применения диодов Шоттки определяется их основными характеристиками: 1) низкое прямое падение напряжение;

2) высокое быстродействие;

3) фактическое отсутствие заряда обратного восстановления.

Предпочтительным является применение диодов Шоттки в низковольтных мощных выпрямителях с выходным напряжением в несколько десятков вольт, на высоких частотах переключения.

Диоды могут успешно применяться в импульсных источниках питания, конверторах, устройства заряда батарей и так далее.

1. Росадо Л., Физическая электроника и микроэлектроника, М. - 1991;

2. «Идеальные диоды» от компании STMICROELECTRONICS - Джафер Меджахед, Дмитрий Цветков/Новости электроники, 2009, №14;

3. Энциклопедический словарь, М. - 2009.

Размещено на