سکاٹکی ڈائیڈس - کام کرنا ، خصوصیات ، استعمال

سکاٹکی رکاوٹ ڈایڈڈ نیم کنڈکٹر ڈایڈس ہیں جو کم سے کم فارورڈ وولٹیج اور تیز سوئچنگ اسپیڈس کے ساتھ ڈیزائن کیا گیا ہے جو 10 این ایس تک کم ہوسکتا ہے۔ یہ 500 ایم اے سے 5 ایم پی تک اور 40 وی تک کی موجودہ حدوں میں تیار کیے جاتے ہیں۔ ان خصوصیات کی وجہ سے وہ خاص طور پر کم وولٹیج ، اعلی تعدد ایپلی کیشنز جیسے ایس ایم پی ایس میں موزوں ہوجاتے ہیں ، اور موثر فری ویلنگ ڈایڈوز بھی۔

آلے کی علامت کو مندرجہ ذیل تصویر میں دکھایا گیا ہے:

بشکریہ: https://en.wikedia.org/wiki/Schottky_diode

اندرونی تعمیر

روایتی P-n جنکشن ڈایڈس کے مقابلے میں اسکاٹکی ڈائیڈس مختلف طرح سے تعمیر کیے جاتے ہیں۔ ایک p-n جنکشن کے بجائے وہ ایک کا استعمال کرتے ہوئے بنائے گئے ہیں دھات سیمیکمڈکٹر جنکشن جیسا کہ نیچے دکھایا گیا ہے.

سیمیکمڈکٹر سیکشن زیادہ تر این قسم کے سلکان کا استعمال کرتے ہوئے بنایا گیا ہے ، اور اس کے ساتھ ساتھ ایک گروپ میں مختلف مواد جیسے پلاٹینیم ، ٹنگسٹن ، مولیبڈینم ، کروم وغیرہ بھی ڈایڈڈ میں مختلف خصوصیات کا حامل ہوسکتا ہے جس پر منحصر ہوتا ہے کہ کون سا مواد استعمال ہوتا ہے ، جس سے ان کو بہتر بنایا جاسکتا ہے سوئچنگ اسپیڈ ، لوئر فارورڈ وولٹیج ڈراپ وغیرہ۔

یہ کیسے کام کرتا ہے

سکاٹکی ڈائیڈز میں الیکٹران سیمی کنڈکٹر مواد میں اکثریتی کیریئر بن جاتے ہیں ، جبکہ دھات میں انتہائی چھوٹے اقلیتی کیریئر (سوراخ) کی نمائش ہوتی ہے۔ جب دونوں مادے آپس میں منسلک ہوجاتے ہیں تو ، سلکان سیمیکمڈکٹر میں موجود الیکٹران تیزی سے منسلک دھات کی طرف بہنا شروع کردیتے ہیں ، جس کے نتیجے میں اکثریتی کیریئرز کی بڑے پیمانے پر منتقلی ہوتی ہے۔ دھات کے مقابلے میں ان کی بڑھتی حرکیاتی توانائی کی وجہ سے ، وہ عام طور پر 'گرم کیریئر' کہلاتے ہیں۔

عام p-n جنکشن ڈایڈس اقلیتی کیریئر کو مختلف ملحقہ خطوط پر ٹیکہ لگایا جاتا ہے۔ جبکہ سکاٹکی میں ڈائیڈز الیکٹرانوں کو ایک جیسی قطبیت کے ساتھ پورے خطوں میں ٹیکہ لگایا جاتا ہے۔

دات کی طرف الیکٹرانوں کی بڑے پیمانے پر آمد کے باعث جنکشن سطح کے قریب والے علاقے میں سلیکن مواد کے ل. کیریئر کا بھاری نقصان ہوتا ہے ، جو دوسرے ڈایڈس کے پی-این جنکشن کے زوال کے خطے سے ملتا ہے۔ دھات میں اضافی کیریئرز دھات اور سیمیکمڈکٹر کے مابین دات میں ایک 'منفی دیوار' پیدا کرتا ہے جو موجودہ کی مزید رکاوٹوں کو روکتا ہے۔ مطلب سلوٹکی ڈائیڈز کے اندر سلکان سیمیکمڈکٹر پر منفی چارج شدہ الیکٹرانز ، کیریئر فری خطے کے ساتھ دھات کی سطح پر منفی دیوار کی سہولت فراہم کرتے ہیں۔

ذیل میں دکھائے گئے اعداد و شمار کا حوالہ دیتے ہوئے ، پہلے چوتھائی میں آگے کا تعصب لگانا اس علاقے میں الیکٹرانوں کی طرف سے مثبت کشش کی وجہ سے منفی رکاوٹ کی توانائی میں کمی کا سبب بنتا ہے۔ اس سے پوری حد میں الیکٹرانوں کی واپسی کا بہاؤ بہت زیادہ ہے۔ ان الیکٹرانوں کی وسعت انحصار کرتی ہے جو تعصب کے لئے اطلاق کی جانے والی صلاحیت کی مقدار پر ہے۔

نارمل ڈائیڈس اور سکاٹکی ڈائیڈس کے مابین فرق

عام P-n جنکشن ڈایڈس کے مقابلے میں اسکاٹکی ڈائیڈس میں رکاوٹ کا جنکشن کم ہوتا ہے ، دونوں آگے اور الٹا تعصب والے علاقوں میں۔

اس سے آگے اور ریورس تعصب والے دونوں خطوں میں ، شاٹکی ڈائیڈز ایک ہی سطح کی تعصب کی صلاحیت کے لئے موجودہ ترسیل میں بہتری لانے کی اجازت دیتا ہے۔ یہ فارورڈ تعصب والے خطے میں ایک اچھی خصوصیت نظر آتی ہے ، حالانکہ اس کے برعکس تعصب والے خطے کے لئے برا ہے۔

آگے اور ریورس تعصب والے علاقوں کے لئے سیمیکمڈکٹر ڈایڈڈ کی عمومی خصوصیات کی تعریف مساوات کے ذریعہ پیش کی جاتی ہے:

میں _ڈی = میں _ایس (ہے ^{کے وی ڈی / روپے} -1)

جہاں = ریورس سیچوریشن موجودہ ہے
جرمنیئم مواد کے لئے η = 1 اور سلیکن مواد کے لئے η = 2 کے ساتھ k = 11،600 /.

اسی مساوات نے مندرجہ ذیل اعداد و شمار میں سکاٹکی ڈائیڈس میں موجودہ اضافے کو بیان کیا ہے ، تاہم ، عنصر determined ڈایڈڈ کی تعمیر کی قسم سے طے ہوتا ہے۔

ریورس بایوس خطے میں ، موجودہ ہے بنیادی طور پر سیمی کنڈکٹر مواد میں سفر کرنے والے ان دھات الیکٹرانوں کی وجہ سے ہے۔

درجہ حرارت کی خصوصیات

سکاٹکی ڈائیڈس کے ل the ، ایک بنیادی پہلو جس کی مسلسل تحقیق کی گئی ہے ، یہ یہ ہے کہ 100 ° C سے زیادہ درجہ حرارت پر اس کی خاطر خواہ رساو کو کس طرح کم کیا جا.۔

اس سے بہتر اور بہتر آلات کی پیداوار میں اضافہ ہوا ہے جو انتہائی درجہ حرارت - 65 سے + 150 ° C تک بھی موثر انداز میں کام کرسکتے ہیں۔

عام کمرے کے درجہ حرارت میں یہ رساو کم طاقت شاٹکی ڈایڈس کے ل micro مائکرو پمپ کی حد میں ، اور اعلی پاور ڈیوائسز کے لئے ملییمپائر کی حد میں ہوسکتا ہے۔

تاہم ، یہ اعداد و شمار بڑے ہوتے ہیں جب ایک ہی طاقت کی خصوصیات میں عام پی-ن ڈایڈڈ کے ساتھ موازنہ کیا جائے۔ اس کے علاوہ ، PIV درجہ بندی ایک شوٹکی ڈائیڈس ہمارے روایتی ڈائیڈس سے بہت کم ہوسکتے ہیں۔

مثال کے طور پر ، عام طور پر 50 ایم پی ڈیوائس میں PV کی درجہ بندی 50 V کی ہوسکتی ہے ، جبکہ عام 50 AMP ڈایڈڈ کے ل this یہ 150 V تک ہوسکتی ہے۔ اس نے کہا ، حالیہ پیشرفتوں نے اسی طرح کے امپریج ویلیوز پر 100 V سے زیادہ PIV کی درجہ بندی کے ساتھ اسکاٹکی ڈائیڈس کو قابل بنایا ہے۔

مذکورہ گرافیکل نمائندگی سے یہ بات بالکل واضح ہوجاتی ہے کہ اسکاٹکی ڈائیڈس کو خصوصیات کے تقریبا ideal ایک مثالی سیٹ کے ساتھ منسوب کیا جاتا ہے ، یہاں تک کہ ایک کرسٹل ڈایڈڈ (پوائنٹ رابطہ ڈایڈڈ) سے بھی بہتر ہے۔ پوائنٹ رابطہ ڈایڈڈ کا فارورڈ ڈراپ عام طور پر عام p-n جنکشن ڈایڈس سے کم ہوتا ہے۔

بہت حد تک سکاٹکی ڈایڈڈ کا VT یا فارورڈ وولٹیج ڈراپ کا تعین اندر کی دھات سے ہوتا ہے۔ درجہ حرارت کے اثر اور وی ٹی سطح کے مابین تجارت بند رہتی ہے۔ اگر ان پیرامیٹرز میں سے ایک میں اضافہ ہوتا ہے تو دوسرا آلہ کی کارکردگی کی سطح کو بھی کم کرتا ہے۔ مزید یہ کہ ، VT بھی موجودہ حدود پر منحصر ہے ، کم قابل اجازت قدریں VT کی کم اقدار کو یقینی بناتی ہیں۔ ایک اندازے کے مطابق وی ٹی فارورڈ ڈراپ کسی دیئے گئے نچلے درجے کے اکائیوں کے ل zero بنیادی طور پر صفر تک جاسکتا ہے۔ درمیانی اور اعلی حالیہ حدود کے ل the ، فارورڈ ڈراپ ویلیوز 0.2 V کے آس پاس ہوسکتی ہیں ، اور یہ نمایندگی کی عمدہ قیمت معلوم ہوتی ہے۔

اس وقت زیادہ سے زیادہ قابل برداشت موجودہ رینج سکاٹکی ڈایڈوڈ تقریبا amp 75 ایم پی ایس کے قریب ہے ، حالانکہ 100 ایم پی ایس تک بھی افق پر جلد ہی آسکتے ہیں۔

سکاٹکی ڈائیڈ ایپلی کیشن

سکاٹکی ڈائیڈس کا مرکزی اطلاق کا علاقہ بجلی کی فراہمی یا ایس ایم پی ایس کو تبدیل کرنے میں ہے ، جس کا مقصد 20 کلو ہرٹز سے زیادہ تعدد کے ساتھ کام کرنا ہے۔

عام طور پر ، کمرے کے درجہ حرارت پر 50 ایم پی سکاٹکی ڈایڈڈ 0.6 V کی فارورڈ وولٹیج ، اور 10 این ایس کی بازیابی کے وقت کے ساتھ درجہ بند کیا جاسکتا ہے ، جو خاص طور پر ایس ایم پی ایس ایپلی کیشن کے لئے تیار کیا گیا ہے۔ دوسری طرف ، ایک عام پی این (ن) جنکشن ڈایڈڈ اسی موجودہ قیاس پر ، 1.1 V کا فارورڈ ڈراپ اور قریب 30 سے ​​50 این ایس تک بازیافت ٹوم کی نمائش کرسکتا ہے۔

آپ کو اوپر کا فارورڈ وولٹیج فرق بہت چھوٹا معلوم ہوسکتا ہے ، تاہم اگر ہم دونوں کے درمیان بجلی کی کھپت کی سطح پر نظر ڈالیں تو: P (گرم کیریئر) = 0.6 x 50 = 30 واٹ ، اور P (pn) = 1.1 x 50 = 55 واٹ ، جو کافی حد تک قابل پیمانہ فرق ہے ، جو ایس ایم پی ایس کی تنقیدی کارکردگی کو نقصان پہنچا سکتا ہے۔

اگرچہ ، ریورس تعصب والے خطے میں اسکاٹکی ڈایڈڈ میں کھپت قدرے زیادہ ہوسکتی ہے ، پھر بھی نیٹ فارورڈ اور ریورس تعصب کی کھپت ایک پی-این جنکشن ڈایڈڈ سے کہیں بہتر ہوگی۔

ریورس ریکوری کا وقت

عام p-n سیمک کنڈکٹر ڈایڈڈ میں ، انجکشن والے اقلیتی کیریئر کی وجہ سے ریورس ریکوری ٹائم (ٹر آر) زیادہ ہوتا ہے۔

انتہائی کم اقلیتی کیریئر کی وجہ سے اسکاٹکی ڈائیڈز میں ، الٹ بحالی کا وقت کافی کم ہے۔ یہی وجہ ہے کہ اسکاٹکی ڈائیڈس 20 گیگاہرٹج کی تعدد پر بھی اتنا موثر انداز میں کام کرنے کے قابل ہیں ، جس کے لئے انتہائی تیز رفتار سے آلات کو تبدیل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

اس سے کہیں زیادہ تعدد کے ل، ، ان کے بہت چھوٹے جنکشن ایریا یا پوائنٹ جنکشن ایریا کی وجہ سے ، ایک پوائنٹ سے رابطہ ڈایڈڈ یا ایک کرسٹل ڈایڈڈ اب بھی ملازم ہے۔

سکاٹکی ڈائیڈوز مساوی سرکٹ

اگلی شکل میں عام قدروں کے ساتھ اسکاٹکی ڈایڈڈ کے مساوی سرکٹ کو دکھایا گیا ہے۔ ملحقہ علامت آلہ کی معیاری علامت ہے۔

انڈکٹینس ایل پی اور کپیسیٹینس سی پی خود ہی پیکیج میں متعین اقدار ہیں ، آر بی رابطہ مزاحمت اور بلک مزاحمت سے بنا سیریز مزاحمت کو تشکیل دیتا ہے۔

مزاحمت rd اور capacitance Cj کے لئے اقدار پچھلے پیراگراف میں بحث کردہ حساب کے مطابق ہیں۔

سکاٹکی ڈائیڈ تفصیلات چارٹ

مندرجہ ذیل چارٹ ہمیں گرم ، شہوت انگیز کیریئر ریکٹائفرز کی ایک فہرست فراہم کرتا ہے جو موٹرولا سیمیکمڈکٹر مصنوعات کے ذریعہ تیار کردہ ہے ان کی خصوصیات اور پن آؤٹ کی تفصیلات کے ساتھ۔