Главная | Обратная связь

Диоды Шоттки и их особенности

Диод Шоттки – это ПП диод, выпрямительные свойства кот. основаны на использовании выпрямляющего электрического перехода м/у металлом и п/п.

Переходный слой, в кот. существует контактное (или диффузионное) электрическое поле и кот. образован в результате контакта м/у металлом и п/п, называется переходом Шоттки.

Характерной особенностью выпрямляющего перехода Шоттки в отличие от p-n-перехода является разная высота потенц. барьеров для е и дырок. В результате ч/з переход Шоттки может не происходить инжекции неосновных носителей заряда в ПП.

На частотные свойства диодов Шоттки основное влияние оказывает время перезарядки барьерной емкости перехода. Постоянная времени перезарядки зависит и от сопротивления базы диода ( ). Поэтому вы­прямляющий переход Шоттки целесообразнее создавать на кри­сталле п/п с электропроводностью n-типа - подвиж­ность е больше подвижности дырок. По той же причине должна быть большой и концентрация примесей в кристалле п/п.

Однако толщина потенц. барьера Шоттки, возникаю­щего в п/п вблизи границы раздела с металлом, долж­на быть достаточно большой. Только при большой толщине перехода Шоттки можно будет, во-первых, устранить вероятность туннелирования носителей заряда сквозь потенц. барьер, во-вторых, получить достаточные значения пробивного напряжения и, в-третьих, получить меньшие значения удельной барьерной емкости перехода. А толщина перехода или потенц. барьера зависит от кон­центрации примесей в п/п: чем больше концентрация примесей, тем тоньше переход. Отсюда следует проти­воположное требование меньшей концентрации примесей в полу­проводнике.

Учет этих противоречивых требований к концентрации приме­сей в исходном п/п приводит к необходимости создания двухслойной базы диода Шоттки.

Основная кристалла — подложка толщиной около 0,2 мм — содержит большую концентрацию примесей и имеет малое удельное сопротивление. Тонкий монокристаллический слой того же самого п/п (толщиной в несколько микрометров) с той же электропроводностью n-типа может быть получен на поверхности подлож­ки методом эпитаксиального наращивания. Концентрация доноров в эпитаксиальном слое должна быть значительно меньше, чем концентрация доноров в подложке.

Наибольшие преимущества перед диодами с p-n-переходом диоды Шоттки должны иметь при выпрямлении больших токов высокой частоты. Здесь кроме лучших частотных свойств диодов Шоттки следует отметить такие их особенности: меньшее прямое напряжение из-за меньшей высоты потенц. барьера для основных носителей заряда п/п; большая макси­мально допустимая плотность прямого тока, что связано, во-пер­вых, с меньшим прямым напряжением и, во-вторых, с хорошим теплоотводом от выпрямляющего перехода Шоттки. Действитель­но, металлический слой, находящийся с одной стороны перехода Шоттки, по своей теплопроводности превосходит любой сильно­легированный слой п/п. По этим же причинам вы­прямительные диоды Шоттки должны выдерживать значительно большие перегрузки по току по сравнению с аналогичными дио­дами с p-n-переходом на основе того же самого полупроводнико­вого материала.