| Рис.1.17 | Рис.1.18 |
Для уменьшения влияния диффузионной ёмкости (Сдиф) на высоких частотах используются диоды, выполненные на основе контакта «Металл-полупроводник»
Особенностью такого контакта является то, что одна область является металлом, другая ─ полупроводником. Обмен электронами между металлом и полупроводником характеризуют разностью работ выхода. Например, если работа выхода металла будет больше работы выхода полупроводника (n-типа), то электроны будут переходить из полупроводника в металл. Вблизи границы полупроводника с металлом образуются положительные некомпенсированные ионы доноров, то есть в приконтактном слое полупроводника возник обеднённый слой. Такой приконтактный слой обладает повышенным удельным сопротивлением. Если теперь к полупроводниковому прибору приложить внешнее напряжение плюсом к металлу, а минусом к полупроводнику, то потенциальный барьер снижается, приконтактный слой обогащается основными носителями и сопротивление снижается. Следовательно, при такой полярности внешнего источника, напряжение будет прямым. Если изменить полярность внешнего источника, то потенциальный барьер повышается, и такое напряжение для перехода будет обратным. Таким образом, контакт обладает выпрямительными свойствами. Потенциальный барьер в приконтактном слое называют барьером Шоттки,а диоды на их основе ─ диодами Шоттки(рис.1.17).
Преимуществом такого диода является практически полное отсутствие накопления заряда в базе, так как ток в них образуется за счёт основных носителей, и скопления неосновных носителей не происходит: в диодах отсутствует инжекция неосновных носителей. Кроме того, падение напряжения на открытом диоде Шоттки не превышает 0,2…0,4 В (рис.1.18).
За счёт отсутствия Сдифдиоды Шоттки имеют хорошие переключающие свойства. Верхний предел частотного диапазона диода Шоттки достигает десятков гигагерц.
Например, если необходимо ограничить насыщение транзистора в ключевых схемах и, таким образом, повысить быстродействие ключа, то достаточно зашунтировать коллекторный переход транзистора диодом Шоттки (рис.1.19).
Когда в переходных процессах потенциал коллектора станет отрицательным, диод Шоттки открывается и шунтирует коллекторный переход, устанавливая на нём уровень напряжения 0,2…0,4 В, при котором невозможна высокая степень инжекции носителей из коллектора в базу.
Рис.1.19.
В результате для рассасывания объёмного заряда в базе потребуется гораздо меньшее время, и скорость переключения транзистора возрастает.