دیود شاتکی

دیود شاتکی یا دیود حامل داغ ( به انگلیسی: Schottky diode ) ( نام گذاری شده به افتخار دانشمند آلمانی والتر شوتکی ) یک دیود نیمه هادی با افت ولتاژ پایین در حالت بایاس مستقیم و سرعت کلید زنی بسیار سریع می باشد. برای مثال سرعت سوئیچینگ در یک دیود معمولی حدود 100 پیکو ثانیه است ولی در دیود شاتکی این زمان حدود 10 پیکو ثانیه است.
هنگام عبور جریان الکتریکی از دیود مقداری افت ولتاژ در دو سر دیود ظاهر می شود. در دیودهای سیلیکونی معمولی مقدار افت ولتاژ حدود ۰٫۶ تا ۰٫۷ ولت است در حالی که در دیود شاتکی افت ولتاژ حدود ۰٫۱۵ الی ۰٫۴۵ ولت است. به دلیل افت ولتاژ پایین در این نوع دیود می توان مدارهایی با سرعت کلید زنی بالا و کارایی بهتری طراحی کرد.
دیود شاتکی به وسیلهٔ پیوند یک نیمه رسانا و یک فلز ایجاد می شود که به این پیوند، پیوند فلز – نیمه هادی گفته می شود ( بر خلاف دیودهای معمولی که دارای پیوند نیمه هادی – نیمه هادی می باشند ) . معمولاً جنس فلز مورد استفاده مولیبدن، پلاتین، کروم و یا تنگستن است و نیمه هادی از نوع N می باشد. قسمت فلزی به عنوان آند و قسمت نیمه هادی نوع N به عنوان کاتد دیود عمل می کند.
مهمترین تفاوت بین دیودهای پیوند p - n و دیود شاتکی در زمان بازیابی معکوس آن ها است. یعنی هنگامی که دیود از حالت هدایت به حالت قطع تغییر حالت می دهد. در دیودهای p - n زمان بازیابی معکوس به اندازه صدها نانو ثانیه می باشد که این زمان در دیودهای سریع به کمتر از ۱۰۰ نانو ثانیه می رسد. در حالی که در دیودهای شاتکی زمان بازیابی معکوس نداریم و زمان قطع و وصل در دیودهای کوچک ( دیود سیگنال ) کمتر از ۱۰۰پیکو ثانیه است و برای دیودهای قدرت این زمان به ۱۰ نانو ثانیه می رسد. همچنین در دیودهای پیوند p - n یک جریان بازیابی معکوس نیز داریم، که در نیمه هادی های قدرت بالا باعث افزایش نویز EMI می شود که این مشکل اساساً در دیودهای شاتکی به دلیل سرعت بالای کلید زنی وجود ندارد.
مهمترین محدودیت دیود شاتکی در کم بودن ماکزیمم ولتاژ قابل تحمل دیود می باشد که معمولاً ۵۰ ولت یا کمتر است و همچنین بالا بودن نسبی جریان نشتی نیز از مهم ترین محدودیت های دیود شاتکی می باشد. امروزه دیودهای با ولتاژهای بالا هم تولید می شود که دیگر محدودیت مذکور وجود ندارد.