Диод Шоттки


Назван в честь немецкого физика Вальтера Шоттки. В специальной литературе часто используется более полное название — Диод с барьером Шоттки.

В диодах Шоттки в качестве барьера Шоттки используется переход металл-полупроводник, в отличие от обычных диодов, где используется p-n-переход. Переход металл-полупроводник обладает рядом особенных свойств (отличных от свойств полупроводникового p-n-перехода). К ним относятся:

Последнее объясняется тем, что по сравнению с обычным p-n-переходом у таких диодов отсутствует диффузия, связанная с инжекцией неосновных носителей. То есть диод Шоттки работают только на основных носителях, а их быстродействие определяется только барьерной ёмкостью.

Диоды Шоттки изготавливаются обычно на основе кремния (Si), карбида кремния (SiC)[1][2] или арсенида галлия (GaAs), реже — на основе германия (Ge). Выбор металла для контакта с полупроводником определяет многие параметры диода Шоттки. В первую очередь — это величина контактной разности потенциалов, образующейся на границе металл-полупроводник. При использовании диода Шоттки в качестве детектора она определяет его чувствительность, а при использовании в микшерах (смесителях) — необходимую мощность гетеродина. Поэтому чаще всего используются следующие металлы: Ag, Au, Pt, Pd, W, наносимые на поверхность полупроводника и задающие величину потенциального барьера 0,2…0,9 эВ.

На практике большинство диодов Шоттки на основе кремния (Si) применяются в низковольтных цепях при обратном напряжении порядка от единиц до нескольких десятков вольт. Диоды Шоттки на основе карбида кремния (SiC) применяются в более высоковольтных цепях, — их предельное обратное напряжение составляет от 600 до 1200 В[1][2]. Прямое падение напряжение у таких диодов, как правило, не меньше, чем у аналогичных по предельным параметром кремниевых диодов с p-n-переходом, а их основные преимущества заключаются в высоком быстродействии и малой барьерной ёмкости. Такие диоды часто используются в выходных цепях корректоров коэффициента мощности (PFC).

В силовой электронике малое время восстановления позволяет строить выпрямители с рабочими частотами в сотни килогерц и выше. Например, у диода MBR4015 (предельно-допустимое обратное напряжение 15 В, предельно-допустимый прямой ток 40 А),. MBR4015 предназначен для выпрямления высокочастотного напряжения (время обратного восстановления около 10 кВ/мкс[3]).