Kaj je Schottkyjeva dioda?

Schottkyjeva dioda, včasih imenovana tudi vroča nosilna dioda, je vrsta polprevodniške diode. Tako kot vse diode omogoča, da tok prosto teče v eno smer, vendar blokira večino toka v drugi smeri. Schottkyjeva dioda se od ostalih diod razlikuje po svoji konstrukciji. Namesto prenosa toka med dvema polprevodnikoma je aktivni spoj Schottkyjeve diode med kovino in polprevodnikom. Ta zasnova ima za posledico nižji padec napetosti naprej in hitrejše preklopno delovanje, zaradi česar je Schottkyjeva dioda idealna za uporabo kot usmerniška, mešalna ali detektorska dioda.

Standardne polprevodniške diode so narejene iz dveh bitov polprevodniškega materiala, ki sta združena. En bit je poln elektronov in se imenuje n-cona. Drugi bit ima manj elektronov in se imenuje p-cona. Tok teče čez priključno točko, ki se imenuje pn stičišče, od n-cone do p-cone. V Schottkyjevi diodi je majhen kos kovine pritrjen na en sam polprevodnik, da tvori Schottkyjevo pregrado, in čez to pregrado teče tok.

Kontaktna točka, skozi katero lahko teče tok, je v Schottkyjevi pregradi večja kot v pn stičišču. Prednost te zasnove je manjši upor naprej. Potrebuje manj energije, da se tok premika skozi diodo, kar pomeni, da je padec napetosti naprej manjši. Padec napetosti naprej je sprememba, ki nastane vsakič, ko električni tok teče skozi diodo. Standardna silicijeva dioda ima padec napetosti naprej (Vf) od 0.7 do 1.7, medtem ko ima Schottkyjeva dioda Vf največ 0.5.

Druga velika prednost Schottky diode je njeno hitro preklopno delovanje. Ko dioda preklopi iz gibljivega toka v negibljiv tok, je to znano kot preklop. Traja nanosekunde in povzroči majhno količino elektromagnetnih motenj, ki začasno poslabšajo radijske signale. Hitrejše preklopno delovanje Schottkyjeve diode povzroča manj elektromagnetnih motenj, zaradi česar je ta vrsta diod idealna za uporabo v radijskih aplikacijah.

Najpogostejša uporaba te vrste diod v radijskih sistemih je kot usmernik. Usmerniki obdelujejo AC (izmenični tok) signale in jih pretvorijo v enosmerne (enosmerne) signale. Tako se informacije pridobivajo iz signalov za AM radijske postaje. Schottkyjeve diode se lahko uporabljajo tudi kot mešalne diode za pretvorbo iz višjih frekvenc v nižje frekvence ali kot detektorske diode za pretvorbo mikrovalovnih signalov v video signale.

Čeprav izum Schottkyjeve pregrade in diode pogosto pripisujejo Walterju H. Schottkyju, elektronskih komponent pravzaprav ni ustvaril. Schottky je bil nemški fizik, ki je delal v Berlinu v zgodnjih 1900-ih. Razvil je formulo za interakcijsko energijo med točko naboja in kosom kovine. Ta formula je sčasoma privedla do ustvarjanja pregrade in diode, ki nosijo njegovo ime.