Schottky ডায়োড - ডিভাইস, প্রকার, বৈশিষ্ট্য এবং ব্যবহার

Schottky ডায়োড, বা আরও সঠিকভাবে Schottky ব্যারিয়ার ডায়োড হল সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যা একটি ধাতব-অর্ধপরিবাহী যোগাযোগের ভিত্তিতে তৈরি করা হয়, যখন প্রচলিত ডায়োডগুলি একটি সেমিকন্ডাক্টর pn জংশন ব্যবহার করে।

Schottky ডায়োড এর নাম এবং ইলেকট্রনিক্সে এর উপস্থিতি জার্মান পদার্থবিদ ওয়াল্টার স্কোটকির কাছে রয়েছে, যিনি 1938 সালে, নতুন আবিষ্কৃত বাধা প্রভাব অধ্যয়ন করে, পূর্ববর্তী তত্ত্বটি নিশ্চিত করেছিলেন যে অনুসারে এমনকি ধাতু থেকে ইলেকট্রনের নির্গমনও সম্ভাব্য বাধা দ্বারা বাধাগ্রস্ত হয়েছিল। , কিন্তু প্রয়োগকৃত বহিরাগত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের সাথে এই বাধা হ্রাস পাবে। ওয়াল্টার স্কোটকি এই প্রভাবটি আবিষ্কার করেন, যাকে তখন স্কোটকি প্রভাব বলা হত, বিজ্ঞানীর সম্মানে।

শারীরিক দিক

ধাতু এবং সেমিকন্ডাক্টরের মধ্যে যোগাযোগ পরীক্ষা করে দেখা যায় যে সেমিকন্ডাক্টরের পৃষ্ঠের কাছাকাছি যদি বেশিরভাগ চার্জ ক্যারিয়ারে একটি অঞ্চল ক্ষয়প্রাপ্ত হয় তবে সেমিকন্ডাক্টরের পাশের ধাতুর সাথে এই সেমিকন্ডাক্টরের যোগাযোগের অঞ্চলে , একটি স্পেস জোন আয়নিত গ্রহণকারী এবং দাতাদের কাছ থেকে চার্জ গঠিত হয় এবং একটি ব্লকিং যোগাযোগ ঘটে — স্কোটকি বাধা নিজেই... এই বাধা কোন পরিস্থিতিতে ঘটে? একটি কঠিন পৃষ্ঠ থেকে থার্মিয়নিক বিকিরণ কারেন্ট রিচার্ডসন সমীকরণ দ্বারা নির্ধারিত হয়:

আসুন এমন পরিস্থিতি তৈরি করি যেখানে একটি অর্ধপরিবাহী, উদাহরণস্বরূপ n-টাইপ, একটি ধাতুর সংস্পর্শে থাকলে, ধাতু থেকে ইলেকট্রনের তাপগতিগত কার্য ফাংশন সেমিকন্ডাক্টর থেকে ইলেকট্রনের তাপগতিগত কাজের ফাংশন থেকে বেশি হবে। এই ধরনের পরিস্থিতিতে, রিচার্ডসনের সমীকরণ অনুসারে, সেমিকন্ডাক্টর পৃষ্ঠ থেকে থার্মিয়নিক বিকিরণ কারেন্ট ধাতব পৃষ্ঠ থেকে থার্মিয়নিক বিকিরণ কারেন্টের চেয়ে বেশি হবে:

সময়ের প্রাথমিক মুহুর্তে, এই উপকরণগুলির সংস্পর্শে, সেমিকন্ডাক্টর থেকে ধাতুতে কারেন্ট বিপরীত কারেন্টকে ছাড়িয়ে যাবে (ধাতু থেকে সেমিকন্ডাক্টরে), যার ফলস্বরূপ উভয় সেমিকন্ডাক্টরের কাছাকাছি-পৃষ্ঠের অঞ্চলে এবং ধাতু, স্থান চার্জ জমা হতে শুরু করবে — অর্ধপরিবাহীতে ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক — ধাতুতে। যোগাযোগের এলাকায়, এই চার্জগুলি দ্বারা গঠিত একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি হবে এবং শক্তি ব্যান্ডগুলির একটি বাঁক ঘটবে।

ক্ষেত্রের ক্রিয়াকলাপের অধীনে, অর্ধপরিবাহীর জন্য থার্মোডাইনামিক কাজের ফাংশন বৃদ্ধি পাবে এবং থার্মোডাইনামিক কাজের ফাংশনগুলি এবং পৃষ্ঠে প্রয়োগকৃত সংশ্লিষ্ট থার্মোয়নিক বিকিরণ স্রোত যোগাযোগ অঞ্চলে সমান না হওয়া পর্যন্ত বৃদ্ধি অব্যাহত থাকবে।

পি-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর এবং ধাতুর জন্য একটি সম্ভাব্য বাধা গঠনের সাথে একটি ভারসাম্য অবস্থায় রূপান্তরের চিত্রটি এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর এবং ধাতুর সাথে বিবেচিত উদাহরণের অনুরূপ। বাহ্যিক ভোল্টেজের ভূমিকা হল সম্ভাব্য বাধার উচ্চতা এবং সেমিকন্ডাক্টরের স্পেস চার্জ অঞ্চলে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি নিয়ন্ত্রণ করা।

উপরের চিত্রটি স্কটকি বাধা গঠনের বিভিন্ন পর্যায়ের এলাকা চিত্র দেখায়। যোগাযোগ অঞ্চলে ভারসাম্যের অবস্থার অধীনে, তাপ নির্গমন স্রোত সমান হয়, ক্ষেত্রের প্রভাবের কারণে, একটি সম্ভাব্য বাধা উপস্থিত হয়, যার উচ্চতা থার্মোডাইনামিক কাজের ফাংশনগুলির মধ্যে পার্থক্যের সমান: φk = FMe — Фп / п।

স্পষ্টতই, স্কটকি বাধার জন্য বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যটি অসমমিত হতে দেখা যাচ্ছে। সামনের দিকে, কারেন্ট প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের সাথে দ্রুতগতিতে বৃদ্ধি পায়। বিপরীত দিকে, কারেন্ট ভোল্টেজের উপর নির্ভর করে না। উভয় ক্ষেত্রেই কারেন্ট প্রধান চার্জ বাহক হিসাবে ইলেকট্রন দ্বারা চালিত হয়।

অতএব, Schottky ডায়োডগুলি তাদের গতির দ্বারা আলাদা করা হয়, যেহেতু তারা ডিফিউজ এবং পুনর্মিলন প্রক্রিয়াগুলিকে বাদ দেয় যার জন্য অতিরিক্ত সময় প্রয়োজন। ভোল্টেজের উপর বর্তমানের নির্ভরতা বাহকের সংখ্যার পরিবর্তনের সাথে সম্পর্কিত, যেহেতু এই বাহকগুলি চার্জ স্থানান্তর প্রক্রিয়ার সাথে জড়িত। বাহ্যিক ভোল্টেজ স্কোটকি বাধার এক পাশ থেকে অন্য দিকে যেতে পারে এমন ইলেকট্রনের সংখ্যা পরিবর্তন করে।

উত্পাদন প্রযুক্তির কারণে এবং অপারেশনের বর্ণিত নীতির উপর ভিত্তি করে, Schottky ডায়োডগুলির সামনের দিকে কম ভোল্টেজ ড্রপ রয়েছে, যা প্রচলিত p-n-ডায়োডের তুলনায় অনেক ছোট।

এখানে, এমনকি যোগাযোগ এলাকার মাধ্যমে একটি ছোট প্রাথমিক স্রোত তাপ মুক্তির দিকে নিয়ে যায়, যা তারপরে অতিরিক্ত বর্তমান বাহকের উপস্থিতিতে অবদান রাখে। এই ক্ষেত্রে, সংখ্যালঘু চার্জ ক্যারিয়ারের কোন ইনজেকশন নেই।

স্কোটকি ডায়োডের কোন ডিফিউজ ক্যাপাসিট্যান্স নেই কারণ সেখানে কোন সংখ্যালঘু বাহক নেই এবং ফলস্বরূপ সেমিকন্ডাক্টর ডায়োডের তুলনায় গতি বেশ বেশি। এটি একটি তীক্ষ্ণ অপ্রতিসম p-n জংশনের একটি চিহ্ন হিসাবে দেখা যাচ্ছে।

এইভাবে, প্রথমত, Schottky ডায়োডগুলি বিভিন্ন উদ্দেশ্যে মাইক্রোওয়েভ ডায়োড: ডিটেক্টর, মিক্সিং, অ্যাভাল্যাঞ্চ ট্রানজিট, প্যারামেট্রিক, স্পন্দিত, গুন। Schottky ডায়োডগুলিকে রেডিয়েশন ডিটেক্টর, স্ট্রেন গেজ, নিউক্লিয়ার রেডিয়েশন ডিটেক্টর, লাইট মডুলেটর এবং সবশেষে হাই ফ্রিকোয়েন্সি রেকটিফায়ার হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে।

ডায়াগ্রামে স্কটকি ডায়োড উপাধি

ডায়োড স্কটকি আজ

আজ, Schottky ডায়োডগুলি ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ডায়াগ্রামে, এগুলিকে প্রচলিত ডায়োড থেকে আলাদাভাবে চিত্রিত করা হয়েছে। আপনি প্রায়ই পাওয়ার সুইচের থ্রি-পিন হাউজিং-এ তৈরি ডুয়াল স্কোটকি রেকটিফায়ারগুলি খুঁজে পেতে পারেন৷ এই ধরনের দ্বৈত কাঠামোর ভিতরে দুটি স্কোটকি ডায়োড থাকে, যা ক্যাথোড বা অ্যানোড দ্বারা যুক্ত থাকে, প্রায়শই ক্যাথোডের চেয়ে।

সমাবেশের ডায়োডগুলির খুব অনুরূপ পরামিতি রয়েছে, যেহেতু এই জাতীয় প্রতিটি নোড একটি প্রযুক্তিগত চক্রে উত্পাদিত হয় এবং ফলস্বরূপ, তাদের অপারেটিং তাপমাত্রা সেই অনুযায়ী একই এবং নির্ভরযোগ্যতা বেশি। উচ্চ গতির (ন্যানোসেকেন্ডের একক) সহ 0.2-0.4 ভোল্টের একটি টেকসই ভোল্টেজ ড্রপ হল তাদের p-n প্রতিরূপের তুলনায় Schottky ডায়োডের নিঃসন্দেহে সুবিধা।

কম ভোল্টেজ ড্রপের সাথে ডায়োডগুলিতে স্কোটকি বাধার অদ্ভুততা 60 ভোল্ট পর্যন্ত প্রয়োগকৃত ভোল্টেজে প্রকাশ পায়, যদিও গতি অবিচল থাকে। আজ, 25CTQ045 টাইপের Schottky ডায়োড (45 ভোল্ট পর্যন্ত ভোল্টেজের জন্য, অ্যাসেম্বলিতে প্রতিটি জোড়া ডায়োডের জন্য 30 অ্যাম্পিয়ার পর্যন্ত কারেন্টের জন্য) অনেকগুলি সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইতে পাওয়া যায়, যেখানে তারা বেশ কয়েকটি পর্যন্ত কারেন্টের সংশোধনকারী হিসাবে কাজ করে। শত কিলোহার্টজ।

স্কোটকি ডায়োডগুলির অসুবিধাগুলির বিষয়ে স্পর্শ না করা অসম্ভব, অবশ্যই সেগুলি রয়েছে এবং তাদের মধ্যে দুটি রয়েছে। প্রথমত, ক্রিটিক্যাল ভোল্টেজের একটি স্বল্পমেয়াদী অতিরিক্ত ডায়োডকে অবিলম্বে অক্ষম করে দেবে। দ্বিতীয়ত, তাপমাত্রা সর্বোচ্চ বিপরীত কারেন্টকে দৃঢ়ভাবে প্রভাবিত করে। খুব উচ্চ জংশন তাপমাত্রায়, রেটেড ভোল্টেজে কাজ করার সময়ও ডায়োডটি ভেঙে যাবে।

কোন রেডিও অপেশাদার তার অনুশীলনে Schottky ডায়োড ছাড়া করতে পারে না। সর্বাধিক জনপ্রিয় ডায়োডগুলি এখানে উল্লেখ করা যেতে পারে: 1N5817, 1N5818, 1N5819, 1N5822, SK12, SK13, SK14। এই ডায়োডগুলি আউটপুট এবং SMD উভয় সংস্করণেই পাওয়া যায়। রেডিও অপেশাদাররা যে প্রধান জিনিসটি তাদের এত প্রশংসা করে তা হল তাদের উচ্চ গতি এবং কম জংশন ভোল্টেজ ড্রপ - সর্বাধিক 0.55 ভোল্ট - এই উপাদানগুলির কম খরচে।

একটি বিরল PCB একটি বা অন্য উদ্দেশ্যে Schottky ডায়োড ছাড়া করে। কোথাও Schottky ডায়োড ফিডব্যাক সার্কিটের জন্য কম-পাওয়ার রেকটিফায়ার হিসাবে কাজ করে, কোথাও - 0.3 - 0.4 ভোল্টের স্তরে একটি ভোল্টেজ স্টেবিলাইজার হিসাবে, এবং কোথাও এটি একটি সনাক্তকারী।

নীচের সারণীতে আপনি আজ সবচেয়ে সাধারণ কম-পাওয়ার Schottky ডায়োডগুলির পরামিতিগুলি দেখতে পারেন।