ساختار دیود شاتکی چگونه است؟
همان طور که قبلاً گفتیم، یک دیود شاتکی، از ترکیب نیمه هادی و فلز ساخته می شود. تعداد کمی از فلزها، مانند طلا، نقره، مولیبدن، تنگستن، آلومینیوم و پلاتین در ساختار این نوع دیودها در کنار نیمه هادی نوع N به کار می روند.

برش_دیود3

نیمه هادی دیود شاتکی، معمولاً از گالیوم ساخته شده است. البته از سیلیکون نیز برای کاربردهای فرکانس پایین استفاده می شود.

دیود شاتکی به افت دما وابستگی مستقیم دارد. در نیمه هادی نوع N، کاهش و افزایش دمای غلظت ناخالصی رخ می دهد.

همان گونه که از شکل زیر مشخص است، بین پیوند نیمه رسانا - فلز، یک تُنُک لایه یا ناحیه تهی تشکیل می شود که سد شاتکی (Schottky Barrier) نام دارد.

ساختار دیود شاتکی

سد شاتکی، به عنوان سد انرژی پتانسیل نیز شناخته می شود. دو نوع سد شاتکی یکسو کننده و غیر یکسو کننده وجود دارد.

وقتی یک فلز و نیمه هادی با ناخالصی کم به یکدیگر متصل شوند، سد شاتکی ایجاد می شود. اگر یک فلز را به نیمه هادی با ناخالصی زیاد متصل کنیم، سد غیر یکسو کننده تشکیل می شود.

وقتی ناخالصی نیمه رسانا افزایش یابد، پهنای لایه تخلیه یا تنک لایه بیشتر می شود. همچنین، اگر پهنای لایه تخلیه کم شود، حامل های بار از تونل حرکت کرده و به ناحیه تخلیه می رسند.

وقتی ناخالصی زیاد شود، پیوند به عنوان یکسو کننده عمل نخواهد کرد و مانند یک رسانای اهمی خواهد بود.

در شرایط بدون بایاس، الکترون ها در سمت نیمه هادی جمع می شوند و سطح انرژی پایین تری از الکترون های قسمت فلزی دارند.

به همین دلیل، نمی توانند در سد شاتکی جریان یابند. در شرایط بایاس مستقیم، الکترونی که در بخش نیمه هادی نوع N قرار دارد، انرژی بیشتری برای عبور از سد پیوند و ورود به فلز دریافت می کند.

از این رو، الکترون ها، حامل داغ (Hot Carrier) نیز نامیده می شوند. بنابراین، دیود را نیز دیود حامل داغ می نامند.

مدار معادل الکتریکی یک دیود شاتکی با مقادیر نامی اجزای آن، به صورت زیر است.

مدار معادل دیود شاتکی