Was ist schottky diode?

Schottky-Diode

Eine Schottky-Diode, auch Schottky-Barriere-Diode genannt, ist ein Halbleiterbauelement, das durch den Kontakt einer Metall-Halbleiter-Verbindung entsteht. Sie zeichnet sich durch eine sehr schnelle Schaltgeschwindigkeit und einen geringen Durchlassspannungsabfall aus.

Funktionsweise:

Im Gegensatz zu herkömmlichen p-n-Dioden, die auf dem Übergang zwischen einem p-dotierten und einem n-dotierten Halbleiter basieren, nutzt die Schottky-Diode den Übergang zwischen einem Metall und einem Halbleiter (meistens n-dotiertem Silizium). Dieser Übergang bildet eine Schottky-Barriere. Beim Anlegen einer Vorwärtsspannung wird diese Barriere leichter überwunden, wodurch Elektronen vom Halbleiter ins Metall fließen können. Da hier nur Majoritätsträger (Elektronen im n-dotierten Halbleiter) am Stromfluss beteiligt sind, entfällt die Rekombinationszeit von Minoritätsträgern, was die schnelle Schaltgeschwindigkeit ermöglicht.

Eigenschaften:

Geringer Durchlassspannungsabfall (Vf): Typischerweise zwischen 0,15 V und 0,45 V, deutlich geringer als bei Silizium-Dioden (ca. 0,7 V). Dies führt zu geringeren Verlusten und höherer Effizienz.
Schnelle Schaltgeschwindigkeit: Sehr kurze Sperrverzögerungszeit (trr), oft im Pikosekundenbereich. Dies ist besonders vorteilhaft in Hochfrequenzanwendungen und schnellen Schaltungen.
Geringe Sperrströme (Ir): Im Vergleich zu Siliziumdioden können Schottky-Dioden höhere Sperrströme aufweisen, besonders bei höheren Temperaturen.
Begrenzte Sperrspannung (Vr): Schottky-Dioden haben im Allgemeinen niedrigere Sperrspannungen als Standarddioden.

Anwendungen:

Gleichrichtung von Hochfrequenzsignalen: Aufgrund der schnellen Schaltgeschwindigkeit ideal für Hochfrequenzanwendungen.
Schutzdioden: Zum Schutz von empfindlichen Schaltungen vor Überspannungen und Verpolung.
Stromversorgungen: Als Gleichrichterdioden in Schaltnetzteilen zur Verbesserung des Wirkungsgrades.
Solarmodule: Als Bypass-Dioden, um Hot-Spot-Effekte zu vermeiden.
Logikschaltungen: In schnellen Logikschaltungen, um die Schaltgeschwindigkeit zu erhöhen.
Spannungsklemmdioden: Zum Schutz von IC-Eingängen.

Vorteile: