Диоды с барьером Шоттки

Для выпрямления малых напряжений высокой частоты широко используются диоды с барьером Шоттки (ДШ). В этих диодах вместо p-n-перехода используется контакт металлической поверхности с полупроводником. Процессы в таком переходе зависят от работы выхода электронов, т.е. от той энергии, которую должен затратить электрон, чтобы выйти из металла или полупроводника. Если в контакте металла с полупроводником n – типа работа выхода электронов из полупроводника будет меньше чем работа выхода из металла, то электроны будут переходить главным образом из полупроводника в металл и в приграничном слое полупроводника образуется область, обедненная основными носителями и поэтому имеющая большое сопротивление. Здесь создается сравнительно высокий потенциальный барьер (барьер Шоттки), высота которого будет существенно меняться в зависимости от полярности приложенного напряжения. Такой переход обладает выпрямляющими свойствами. Аналогичные выпрямляющие свойства имеет контакт металла с полупроводником р – типа если работа выхода электронов из полупроводника будет больше чем работа выхода из металла. В ДШ отсутствуют процессы накопления и рассасывания зарядов неосновных носителей, характерные для электронно-дырочных переходов.

Условное графическое изображение ДШ показано на рис. 3.15.

Диоды с барьером Шотки отличаются от диодов с p-n-переходом по следующим параметрам: более низкое прямое падение напряжения; не высокое обратное напряжение; более высокий обратный ток; почти полностью отсутствует заряд обратного восстановления.

Низкое прямое падение напряжения и малое время восстановления обратного сопротивления обусловливают область применения ДШ – низковольтные высокочастотные выпрямители.

Максимальное обратное напряжение современных диодов Шотки составляет около 150 В. При этом напряжении прямое падение напряжения меньше прямого напряжения диодов с p-n-переходом на 0,2 – 0,3 В. Преимущества ДШ особенно заметны при выпрямлении малых напряжений. При понижении обратного напряжения ДШ до 15 В прямое напряжение снижается до 0,3 – 0,4 В. В среднем применение диодов Шотки в выпрямителе позволяет снизить потери примерно на 10 – 15%. Максимальная рабочая частота ДШ составляет 200 кГц и более при токе до 30 А.