Ich sehe, dass Niederspannungs-Schottky-Dioden im Wesentlichen keine Erholungszeit haben. Aber gäbe es nicht auch für Niedervolt-Schottky-Dioden noch eine kleine Erholzeit? Wenn ja, was bestimmt dort die Erholungszeit?
Einige Leute sagen, dass die Kapazitätsladung der Grund für eine gewisse Erholungszeit ist.
Wenn dies zutrifft, was genau ist Kapazitätsbelastung?
Schottky-Dioden haben keine Sperrverzögerungszeit. Genesung wovon? In einer normalen pn-Übergangsdiode gibt es einen Ladungsträgerverarmungsbereich, und so schaltet das angelegte elektrische Feld mit der richtigen Polarität (der Spannungsabfall) tatsächlich von nicht leitend zu leitend. Wenn dieses Feld entfernt oder mit der entgegengesetzten Polarität angelegt wird, wird es wieder ausgeschaltet, aber pn-Übergangsdioden sind sehr stark Schalter, die ein- und ausgeschaltet werden müssen und dafür Zeit brauchen, und das ist die Erholungszeit.
Schottky-Dioden werden nicht mit zwei Halbleiterübergängen wie pn-Dioden aufgebaut. Sie sind ein Metall-Halbleiter-Übergang. Aufgrund einer ziemlich nicht trivialen Quantenphysik, die den Rahmen dieser Frage sprengt, verhalten sich Schottky-Diodenübergänge tatsächlich wie echte Einwegventile. Die so genannte Austrittsarbeit, also die Energie, die benötigt wird, um ein Elektron aus einem Material und in das Vakuum direkt neben dem Material zu „lösen“, ist für Metalle sehr hoch, für Halbleiter jedoch sehr niedrig, zumindest wenn sie einen Übergang bilden miteinander. Auch dies ist eine enorme Vereinfachung, und es passieren noch viele andere Dinge, aber das Wesentliche ist, dass die Grenzfläche des Metalls und des Halbleiters eine sehr winzige „Vakuum“-Verarmungszone erzeugt, die leicht durch thermionische Emission ( Ja, wie eine Vakuumröhre funktioniert) vom Halbleiter zum Metall, da die Austrittsarbeit im Halbleiter sehr gering ist. Aber im Metall ist die Austrittsarbeit tatsächlich sehr hoch, und es braucht einfach zu viel Energie, um Elektronen aus dem Metall und in den Halbleiter zu lösen. Ein paar Elektronen schaffen es, aber weil sie statistische Ausreißer sind, die es geschafft haben, die enorme Menge an thermischer Anregung zu erhalten, die erforderlich ist, um das Metall zu verlassen. Andernfalls gelangen Elektronen leicht vom Halbleiter zum Metall, aber im Wesentlichen überhaupt nicht vom Metall zum Halbleiter. sondern weil sie statistische Ausreißer sind, die es geschafft haben, die enorme Menge an thermischer Anregung zu erhalten, die erforderlich ist, um das Metall zu verlassen. Andernfalls gelangen Elektronen leicht vom Halbleiter zum Metall, aber im Wesentlichen überhaupt nicht vom Metall zum Halbleiter. sondern weil sie statistische Ausreißer sind, die es geschafft haben, die enorme Menge an thermischer Anregung zu erhalten, die erforderlich ist, um das Metall zu verlassen. Andernfalls gelangen Elektronen leicht vom Halbleiter zum Metall, aber im Wesentlichen überhaupt nicht vom Metall zum Halbleiter.
Schottky-Dioden haben also keine Sperrverzögerungszeit, da sie nichts haben, von dem sie sich erholen können. Das Vakuum wirkt jedoch effektiv als Dielektrikum in einer Richtung, sodass eine geringe Menge an parasitärer Kapazität vorhanden ist. Der in Schottky-Dioden beobachtete Rückwärtsstrom ist eigentlich keine Rückwärtsleitung, sondern lediglich eine kapazitive Entladung. Aus diesem Grund wird von Schottkys gesagt, dass sie eine „weiche“ Erholung haben, da die Kurve wirklich nur eine Kondensatorentladungskurve ist, und das braucht Zeit. Aber es ist nicht "ein" und erlaubt einen Rückstromfluss. Der gesamte rückwärts fließende Strom beruht auf der kapazitiv von der Diode selbst gespeicherten Energie.
Eine letzte Einschränkung: Bei den größeren Hochleistungs-Schottky-Dioden gibt es aufgrund ihres physikalischen Aufbaus (um das elektrische Feld so zu formen, dass kein dielektrischer Durchschlag über die Vakuumbarriere verursacht wird) einen Schutzring, der einen völlig separaten parasitären pn-Übergang bildet Schottky Diode. Bei niedriger Vorwärtsspannung bleibt es weitgehend unsichtbar, und es kommt nur auf die Kapazität an. Aus diesem Grund ist in Datenblättern immer die Sperrverzögerungszeit für eine sehr kleine Durchlassspannung aufgeführt. Wenn die Durchlassspannung zunimmt, wird sie leider schließlich den parasitären pn-Diodenübergang einschalten, durch den Sperrstrom fließen kann, bis sie ausgeschaltet wird, wodurch die effektive Erholungszeit erheblich verlängert wird. Der Schottky-Übergang selbst hat noch keine Erholungszeit, da er nichts zu erholen hat, aber der separate parasitäre pn-Übergang muss sich erholen.
Seien Sie also gewarnt, die Sperrverzögerungszeiten für Hochleistungs-Schottky-Dioden werden im Allgemeinen mit einer zu niedrigen Vorwärtsspannung gemessen, um diesen parasitären Übergang einzuschalten, aber in realen Anwendungen ist die erwähnte Wiederherstellungszeit, und das ist großzügig, „sehr optimistisch. " Es ist frustrierend (und beabsichtigt), dass die Erholungszeiten bei höheren Vorspannungen oft vollständig in den Datenblättern weggelassen werden.
Die Erholungszeit ist definitiv messbar. Die Zeit ist eigentlich prozessgesteuert und prozessabhängig und immer ein Kompromiss.
PlasmaHH