Hallo zusammen,
ich hoffe ihr könnt mir helfen. Ich verstehe den Unterschied zwischen Schottky Diode, Zener-Diode und einer normalen Silizium Diode nicht. Ich hoffe ihr könnt mir das verständlich und einfach erklären.
MfG Huukay
Hallo:
Hinweiss: Bitte versuch immer zwischen Leistungsdioden(-bauelementen) und IC-(oder Signal)dioden (-bauelementen) zu unterscheiden
1- Schottkydiode: Bei Schottky-Dioden ist der „Potentialbarrierre“ mit einem Metal und Siliconschicht (n-typ) realisiert und nicht mit p-Typ und n-Typ silicon. Das hat den Vorteil, dass man keine Minoritaetstraeger hat, die rekombonieren mussen (D.h. sehr gutes Schaltverhalten).
2- Zenerdiode ist so ausgelegt, dass sie eine sehr niedrige Durchbruchspannung (Zenerspannung oder Kniespannung)(sowas erzielt man, wen man den p-n Uebergang stark dotiert) und sie wird meistens in Sperrrichtung gepolt, um eine Spannungsstabilisierung zu erreichen.
3- Normale Silicondiode: Da kann ich eigentlich Buecher darueber schreiben
Gruesse
HI,
Schottky Diode-
Geringer Spannungsverlust, kaum Spannungsabfall, daher ideal als Bypass
bei Votovoltaik
Zener-Diode - zur Spannungsbegrenzung ,die Spannung zwischen Kathode
und Anode hat den Wert den die Diode aufgedruckt hat (max Strom
beachten)
und einer normalen
Silizium Diode - normale Sperrschicht aber höherer Spannungsverlust
als bei Schottky .
OL
Hallo Huukay,
ich hoffe ihr könnt mir helfen. Ich verstehe den Unterschied
zwischen Schottky Diode, Zener-Diode und einer normalen
Silizium Diode nicht. Ich hoffe ihr könnt mir das verständlich
und einfach erklären.
Prinzipiell gibt es da auch keinen.
Bei einer Silizium-Diode wird ein PN-Übergang verwendet.
Bei der Schottky-Diode ist es ein Halbleiter-Metall-Übergang.
Dadurch ergibt sich eine geringere Vorwärtstspannung.
Schottky-Diode: 0.2-0.3V
Silizium-Diode_ 0.6-0.7V
Im Sperrbetrieb, haben alle Dioden eine maximale Sperrspannung. Wird diese überschritten, bricht die Diode durch (Avalanche-Effekt). Zener-Dioden sind nun extra so ausgelegt, dass dieser Effekt schön reproduzierbar auftritt.
Neben dem Avalanche-Effekt gibt es noch den Zener-Effekt. Um die 6V haben beide etwa den selben Anteil. Darunter überwiegt zunehmend der Zener-Effekt, darüber der Avalanche-Effekt.
Im Vorwärtsbetrieb, kann man auch eine Zener-Diode, wie jede andere Diode verwenden.
Neben dem eigentliche Gleichrichter-Effekt, weisen alle dioden noch andere Effekte auf, welche meist stören. Durch konstruktive Massnamen versucht man diese Neben-Effekt zu unterdrücken oder besonders hervorzuheben, das ist dann der Unterschied bei z.B. einen Photo- oder Kapazitäts-Diode.
MfG Peter(TOO)
Anmerkung
Hallo,
Geringer Spannungsverlust, kaum Spannungsabfall, daher ideal
als Bypass bei Votovoltaik
wo braucht man bei der Gleichspannung liefernden Photovoltaik eine Diode?
Gruß
loderunner
Hi,
3- Normale Silicondiode: Da kann ich eigentlich Buecher
darueber schreiben
oi, zu viel Klaus Lage gehört 
)) „dein Job macht jetzt ein Stück Silikon, wen juckt das schon…“
Du meinst natürlich Siliziumdiode, mit Silikon macht man Fugen dicht… 
Grüße,
J~
hallo,
wo braucht man bei der Gleichspannung liefernden Photovoltaik
eine Diode?
ohne selbst viel zu schreiben:
http://de.wikipedia.org/wiki/Solarmodul#Die_Freilauf…
gruss wgn
Gruß
loderunner
UPS
Hi, vor lauter neuer Rechtschreibung,
das wäre bei Photovoltaik nicht passiert,
in erster Linie um Teilabschattungen zu überbrücken (im Modul)
oder bei der Verschaltung mehrerer Module (extern)
OL.
Danke, alles klar! (owt)
-nix-
H wie Hola.
Fangen wir mit der Siliziumdiode an.
Diese ist wie gehabt aufgebaut, also als Zweischicht-Übergang (Halbleiter-Halbleiter) oder als Dreischicht-Übergang (Halbleiter-Halbleiter-Halbleiter).
Der Dreischichtübergang ist vorallem in der Leistungselektronik gebräuchlich; dort wird zwischen p und n+ eine sehr breite Zone n- eingebracht (Diffusionsdiode), die dann die gewaltigen Sperrspannungen aufnehmen kann.
Ansonsten gilt die altbekannte Gleichungen von SHOCKLEY für die ideale Kennlinie;
i = is * ( e q*U/kB*T - 1)
Die Kennliniengleichung bekommt man aus den Boltzmann-Gleichungen.
is ist der sogenannte Sperrsättigungsstrom, also der Grenzwert, des im Sperrfall trotzdem vorhandenen geringen Stromes.
Formelmäßig:
is = q * ni2 * ( Dp /(Lp * ND) + Dn / (Ln * NA))
Lp ist die Diffusionslänge der Löcher, Ln die der Elektronen, die D heißen Diffusionskonstanten.
Für einen Si-pn-Übergang kann man nun in die Formeln oben entsprechende Werte einsetzen und erhält als Sperrsättigungsstrom beispielsweise 9,6 * 10-11 A/cm2.
Analog für Germanium 3,8 * 10-4,
für Gallium-Arsenid 6,0 * 10-17,
und für Silizium-Carbid 2,4 * 10-46.
Aus der Formel geht weiterhin hervor, daß is stark vom Quadrat der Eigenleitdichte ni2 und damit automatisch stark von der Temperatur bestimmt wird.
Aus den Zahlenwerten wird des weiteren erkenntlich, daß vorallem die Verbundhalbleiter noch gewaltiges Potential mitsichbringen, während bekanntermaßen das Silizium bereits nahe dem Ende der Fahnenstange operiert.
Vergleicht man die Sperrsättigungsströme von Ge und Si, sticht auch sofort ins Auge, warum Germanium trotz besserer Ladungsträgerbeweglichkeiten von Si abgelöst wurde, oder warum bspw. kein Germanium-Thyristor möglich ist.
Als Schleusenspannung wird nun der Spannungsabfall bei 10 A/cm2 bezeichnet. Für obige Werte von is erhält man für Si eine Schleusenspannung von 0,66 V; für Ge ca. 0,35 V, für GaAs 1 V und für SiC 2,8 V.
Bei unserer Si-pn-Diode gibts nun genau drei Durchbruchmechanismen.
Sperrpolung liegt erstmal vor, wenn für die (etwas umgeformte) Kennliniengleichung
i = is * ( e U / UT - 1)
U T gesetzt wird.
Dann folgt i → is.
Es fließt nur der Sperrstrom.
Wie oben schon erwähnt, gibt es 3 Durchbrüche: Lawinendurchbruch, thermischer Durchbruch und ZENER-Durchbruch.
Lawinendurchbruch und ZENER-Durchbruch sind sich hierbei am ähnlichsten; für beide ist die entscheidende Größe die kritische Feldstärke der Sperrschicht. Sprich, überschreitet das elektrische Feld eine gewisse Stärke, setzt die Stoßionisation ein (Beschleunigung der Elektronen reicht bei der mittleren freien Weglänge aus, um bei Aufprall auf ein Atom weitere Elektronen herauszulösen), was schlußendlich zum Durchbruch führt.
Um sich eine Vorstellung zu machen: Ekrit = mehrere 100 kV/cm. Die kritische Feldstärke nimmt mit der Dotierung zu.
Der ZENER-Effekt ist nun nichts anderes, als das gezielte, reproduzierbare Herbeiführen des Rückwärtsdurchbruchs.
Er ist bis ca. 6 V Sperrspannung maßgebend und hat besondere Eigenschaften, was die Temperaturabhängigkeit angeht.
Dadurch läßt er sich auch vom thermischen Durchbruch unterscheiden, der deutlich über 6 V zum Tragen kommt. Eine ZENER-Diode ist damit eine kontrolliert im Rückwärtsdurchbruch betreibbare Diode.
ZENER-Dioden und Lawinendioden werden auch als Z-Dioden bezeichnet.
Beim Thema SCHOTTKY geht es nun etwas anders ab; es handelt sich um Metall-Halbleiter-Übergänge. Daraus folgt: SCHOTTKY-Dioden sind im Gegensatz zu den oben besprochenen Dioden unipolare Bauelemente.
Die Kennlinie ist ebenfalls exponentiell, der Sperrsättigungsstrom ist jedoch deutlich größer, als bei pn-Dioden. Im Flußbetrieb wandern Elektronen vom Halbleiter in das Metall, wobei eine Potentialbarriere zu überwinden ist. Je nach angelegter Spannung verändert sich die Breite der Raumladungszone im Halbleiter und die zu überwindende Barriere wird größer (für größere Spannungen).
Vorteile: defacto keine Sperrerholladung (Speicherladung), sehr geringe Ladungsträgerlebensdauern, sprich sehr schnell (hohe Schaltfrequenzen); geringe Schleusenspannung.
Großer Nachteil ist aber bspw. für die Leistungselektronik, daß man SCHOTTKY-Dioden nur für geringe Sperrspannungen wirtschaftlich bauen kann. Auf Grund der Unipolarität sind nur Ladungsträgerkonzentrationen in der Größenordnung der Grunddotierung vorhanden; eine Flutung wie bei bipolaren Bauelementen gibt es nicht.
Mit großer Dicke (= für hohe Sperrspannungen) entsteht also eine riesenhafte Durchlaßspannung (weil der Widerstand der Mittelzone mit größerer Dicke stark zunimmt), sprich große Durchlaßverluste. Die Schleusenspannung dagegen ist äußerst gering. SCHOTTKY-Dioden findet man demzufolge selbst in der Leistungselektronik höchstens bis 200 V.
Abhilfe können auch hier die Verbundhalbleiter schaffen; SiC-SCHOTTKY-Dioden bspw. sind ein heißes Thema.
Normalerweise hat man ja oben gesehen, daß SiC eine sehr hohe Schleusenspannung hat - ein SCHOTTKY-Kontakt umgeht das Problem.
So erhält man z.B. für Ti auf SiC nur knapp 1 V, für Pt auf Si gar nur ein halbes Volt. Umgekehrt wirken sich die Vorteile des Verbundhalbleiters ebenso aus - bspw. die große Bandlücke von SiC ermöglicht es, Bauelemente um etwa das 10fache dünner auszulegen und deutlich höher dotieren zu können (geringerer Widerstand im Bauelement).
MfG
H wie Hola.
Deine Englischkenntnisse lassen zu wünschen übrig; oder glaubst Du im silicon valley werden hauptsächlich Pornos gedreht?
silicon = Silizium
Ein ganz, ganz, ganz, ganz alter false friend.
Aber lesen wir das 'mal als Ironie Deinerseits und freuen uns über diesen Spaß.
MfG
nixda
Hi,
silicon = Silizium
Ein ganz, ganz, ganz, ganz alter false friend.
nixda, da stand eindeutig „Silicondiode“
http://dict.leo.org/ende?lp=ende&p=/oHL…&search=Sil…
Im Englischen schreibt man das erstens klein und zweitens getrennt. Haben mich meine Kenntnisse doch nicht verlassen
Grüße,
J~
Hi,
Hi
Im Englischen schreibt man das erstens klein und zweitens
getrennt. Haben mich meine Kenntnisse doch nicht verlassen
Man schreibt „Superstar“ doch nicht klein und getrennt…oder?
Gruesse
H wie Hola
nixda, da stand eindeutig „Silicondiode“
und? rechtschreibfehler. sowas gibts auch im englischen
der versuch mit dem silikon war einfach nur…naja,
darüber haben wir mal vor zehn jahren gelacht.
grüße