دیود شوتکی (با نام والتر شوتکی دانشمند آلمانی نامگذاری شده است) یک دیود نیمه هادی با افت ولتاژ کم در حالت شیب مستقیم و سرعت بسیار سریع سوئیچینگ است. هنگامی که یک جریان الکتریکی از دیود عبور می کند ، افت ولتاژ در هر دو انتهای دیود ظاهر می شود. در دیودهای معمولی سیلیکون افت ولتاژ در حدود 0.6 تا 0.7 ولت است ، در حالی که در دیودهای شوتکی افت ولتاژ در حدود 0.15 تا 0.45 ولت است. با توجه به افت ولتاژ کم در این نوع دیودها ، امکان طراحی مدارهایی با سرعت زیاد سوئیچینگ و راندمان بهتر وجود دارد.
ساختمان دیود چگونه است؟
دیود Shotaki توسط پیوندهای نیمه هادی و فلز ایجاد می شود ، به نام پیوند رسانای نیمه هادی (به عنوان دیودهای معمولی که دارای پیوند نیمه هادی هستند) شکل می گیرد. فلز مورد استفاده معمولاً مولیبدن ، پلاتین ، کروم یا تنگستن است و یک نیمه هادی از نوع N است. از قسمت فلزی به عنوان آند استفاده می شود و نیمه هادی های نوع N به عنوان کاتد دیود عمل می کنند.
زمان ریکاوری معکوس دیود های شاتکی
مهمترین تفاوت بین دیودهای اتصال p-n و دیودهای شلیکی ، زمان بازیابی معکوس آنها است. یعنی وقتی دیود از حالت هادی به حالت خاموش تغییر می کند. در دیودهای p-n ، زمان بازیابی معکوس صدها نانو ثانیه است که در دیودهای سریع کمتر از صد نانو ثانیه است. در حالی که در دیودهای شوتکی زمان ریکاوری معکوس نداریم و زمان قطع اتصال در دیودهای کوچک (دیودهای سیگنال) کمتر از صد پیکو و برای دیودهای انرژی این زمان به 10 نانو ثانیه می رسد. ما همچنین در دیودهای اتصالی p-n جریان معکوس معکوس داریم که باعث افزایش نویز EMI در نیمه هادی های پرقدرت می شود ، مشکلی که به دلیل سرعت زیاد سوئیچینگ آنها در دیودهای شوتکی وجود ندارد.
محدودیت ها در دیودها چگونه است؟
مهمترین محدودیت دیود شاتاکی پایین ترین ولتاژ قابل تحمل برای تحمل دیود است که معمولاً 50 ولت و پایین تر است و همچنین جریان نشت نسبتاً زیاد یکی از مهمترین محدودیت های دیود شاتاکی است. امروزه دیودهای ولتاژ بالا نیز تولید می شوند که دیگر این حد را ندارند.