Diodo Schottky

El diodo Schottky o diodo de barrera Schottky, llamado así en honor del físico alemán Walter H. Schottky, es un dispositivo semiconductor que proporciona conmutaciones muy rápidas entre los estados de conducción directa e inversa (menos de 1ns en dispositivos pequeños de 5mm de diámetro) y muy bajas tensiones umbral (también conocidas como tensiones de codo, aunque en inglés se refieren a ella como “knee”, es decir, rodilla).

Diodo Schokkty

La tensión de codo es la diferencia de potencial mínima necesaria para que el diodo actúe como conductor en lugar de circuito abierto; esto, dejando de lado la región Zener, que es cuando existe una diferencia de potencial lo suficientemente negativa para que a pesar de estar polarizado en inversa éste opere de forma similar a como lo haría regularmente.

Símbolo esquemático del diodo schokkty

Funcionamiento Diodo Schottky

A frecuencias bajas un diodo normal puede conmutar fácilmente cuando la polarización cambia de directa a inversa, pero a medida que aumenta la frecuencia el tiempo de conmutación puede llegar a ser muy alto, poniendo en peligro el dispositivo.

El diodo Schottky está constituido por una unión metal-semiconductor (barrera Schottky), en lugar de la unión convencional semiconductor P – semiconductor N utilizada por los diodos normales.

Así se dice que el diodo Schottky es un dispositivo semiconductor “portador mayoritario”.

Esto significa que, si el cuerpo semiconductor está dopado con impurezas tipo N, solamente los portadores tipo N (electrones móviles) desempeñarán un papel significativo en la operación del diodo y no se realizará la recombinación aleatoria y lenta de portadores tipo N y P que tiene lugar en los diodos rectificadores normales, con lo que la operación del dispositivo será mucho más rápida.

 

Características del Diodo Schottky

La alta velocidad de conmutación permite rectificar señales de muy alta frecuencia y eliminar excesos de corriente en circuitos de alta intensidad.

Estructura interna del diodo schottky

A diferencia de los diodos convencionales de silicio, que tienen una tensión umbral de 0,7V, los diodos Schottky tienen una tensión umbral de aproximadamente 0,2V a 0,4V empleándose, por ejemplo, como protección de descarga de células solares con baterías.

La limitación más evidente del diodo de Schottky es la dificultad de conseguir resistencias inversas relativamente elevadas cuando se trabaja con altos voltajes inversos, pero el diodo Schottky encuentra una gran variedad de aplicaciones en circuitos de alta velocidad para computadoras donde se necesiten grandes velocidades de conmutación y mediante su poca caída de voltaje en directo permite su operación con un reducido gasto de energía.

Otra aplicación del diodo Schottky es la de variador de frecuencia (inverters) y circuitos controladores de motores paso a paso.

Cuando el circuito controlador efectúa la desconexion de los bobinados del motor, estos diodos se encargan de drenar los picos de corriente inductiva que regresan de los bobinados de un motor a tierra y no quemen los transistores IGBT del chopper, destruyendo asín el dispositivo.

El diodo Schottky también es empleado en circuitos integrados de lógica TTL, por ejemplo, los tipos ALS y AS permiten que los tiempos de conmutación entre los transistores sean mucho menores puesto que son más superficiales y de menor tamaño por lo que se da una mejora en la relación velocidad/potencia.

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