Транзистор Шотткі - це напівпровідниковий пристрій, який відноситься до групи діодів і використовується для управління електричним струмом. Він був винайдений в 1965 році вченим Вальтером Шотткі і отримав свою назву на його честь. Транзистор Шотткі відрізняється від звичайного p-n переходу діода тим, що для його виготовлення використовується металевий шар замість N-проведеного напівпровідника. Це дозволяє досягти високої чутливості і невеликого часу реакції.
Принцип роботи транзистора Шотткі заснований на явищі, відомому як радіоактивне захоплення, яке виникає при контакті металу з P-областю напівпровідника. В результаті цього захоплення виникають потоки носіїв заряду, які впливають на електричні властивості транзистора. При роботі транзистора Шотткі відбувається відкриття і закриття провідного каналу в залежності від напруги на його висновках.
Транзистори Шотткі широко застосовуються в електронних пристроях, таких як джерела живлення, схеми комутації і посилення сигналів, радіостанції, високочастотні системи зв'язку, сонячні батареї та інші. Завдяки своїм характеристикам-низькій напрузі пробою і відсутності зворотного струму – транзистори Шотткі знайшли широке застосування в сучасній електроніці.
Транзистор Шотткі: основні характеристики і принцип роботи
Основна відмінність транзистора Шотткі від звичайного біполярного транзистора полягає в тому, що у нього є металевий контакт між п-шаром і базою. Цей контакт називається шотткієвським бар'єром. Він складається з металевого шару і недонорного шару напівпровідника.
Принцип роботи транзистора Шотткі заснований на явищі інжекції основних носіїв заряду через Шотткі бар'єр. Коли напруга на базі стає нульовою, шотткієвський бар'єр виявляється непроникним для електронів, що призводить до закриття електронного потоку. У цьому випадку транзистор Шотткі знаходиться у вимкненому стані.
Однак коли напруга на базі стає більше нуля, відбувається пробій шотткіевского бар'єру і електрони починають инжектироваться в базу. Це призводить до виникнення електронного потоку і активації транзистора Шотткі. Таким чином, управління струмом здійснюється через пробій шотткіевского бар'єру.
Транзистори Шотткі мають ряд характеристик, які роблять їх привабливими для застосування в різних пристроях. Вони мають високу швидкість комутації, низьку напругу пробою, невеликі втрати потужності та низький рівень шуму. Крім того, вони можуть працювати в широкому діапазоні температур і мають хорошу стабільність параметрів.
Транзистори Шотткі знаходять застосування в різних областях, таких як джерела живлення, сонячні батареї, високочастотні підсилювачі, комутатори та перетворювачі сигналів. Крім того, вони широко використовуються в електроніці, включаючи радіоприймачі, телевізори, мобільні телефони та інші портативні пристрої.
Що таке транзистор Шотткі?
Основна відмінність транзистора Шотткі від звичайного біполярного транзистора полягає в наявності кордону між напівпровідникової базою і металевим контактом з низьким опором – це і називається «Шотткій бар'єр».
| Переваги транзистора Шотткі: | Недоліки транзистора Шотткі: |
|---|---|
| - Висока швидкість перемикання | - Висока вартість виготовлення |
| - Мала ємність | - Чутливість до статичних розрядів |
| - Низька напруга пробою | - Поширеність підробок |
| - Мала втрата енергії |
Транзистори Шотткі часто використовуються в швидкодіючих пристроях, таких як електронне обладнання, сонячні батареї, світлодіодні джерела світла, імпульсні джерела живлення, силові перемикачі та ін.
Основні принципи роботи
Коли на вході транзистора Шотткі подається напруга, електрони починають переходити через шотткійскій бар'єр і проникати в напівпровідниковий матеріал. Це призводить до зміни електричної провідності напівпровідника і управління струмом, що протікає через нього. Таким чином, транзистор Шотткі може використовуватися для посилення сигналу або для перемикання струму в напівпровідникових пристроях.
Однією з головних переваг транзистора Шоткі є його висока швидкість комутації, що робить його особливо корисним у високочастотних додатках, таких як радіозв'язок або телекомунікації. Також транзистор Шотткі володіє досить високою ефективністю і низьким рівнем шуму, що робить його привабливим вибором для підсилювачів і детекторів сигналів. Крім того, транзистор Шотткі може використовуватися в електронних схемах для низькопотребляющіх пристроїв, так як він володіє низьким рівнем втрати енергії і високою ефективністю.
Головні особливості транзистора Шотткі
- Низька напруга перемички: Основною особливістю транзистора Шотткі є низька напруга перемички (переходу) між його напівпровідниковими шарами. Це дозволяє йому залишатися у відкритому стані при невеликій напруженості електричного поля. Завдяки цьому, транзистор Шотткі забезпечує швидке комутаційне час і високу швидкість роботи.
- Низький час відновлення: Завдяки низькому часу відновлення діода Шотткі, транзистор Шотткі дозволяє створювати схеми з високою частотою перемикання. Це робить його незамінним елементом в схемах високочастотної електроніки, такий як системи передачі даних і швидкодіючі інтегральні схеми.
- Низький пересічений струм: Транзистор Шотткі володіє низьким пересіченим струмом, що робить його значно більш ефективним в порівнянні з іншими типами транзисторів. Це особливо важливо в разі використання в схемах з низьким рівнем напруги або при роботі від акумуляторів, де енергозбереження має велике значення.
- Висока температурна стабільність: Транзистори Шотткі мають високу температурну стабільність і здатні працювати в широкому діапазоні температур. Це дозволяє їм використовуватися в екстремальних умовах і в високотемпературних схемах без втрати продуктивності.
- Простота виробництва і низька вартість: Процес виробництва транзисторів Шотткі досить простий, що робить їх відносно недорогими в порівнянні з іншими типами транзисторів. Це робить їх привабливими для використання в масових виробництвах і масових споживчих пристроях.