11.14 : Diodo a Barriera Schottky

I diodi a barriera Schottky sono dispositivi semiconduttori specializzati, caratterizzati dalla loro costruzione unica. Questa costruzione prevede la combinazione di uno strato metallico, con un materiale semiconduttore di tipo n, moderatamente drogato. Questa combinazione porta alla formazione di una barriera Schottky, elemento cardine che definisce le caratteristiche operative del diodo. La funzionalità principale dei diodi a barriera Schottky, è la loro capacità di consentire alla corrente di fluire in una sola direzione, grazie alla loro caratteristica struttura di giunzione metallo-semiconduttore.

Un trasferimento di carica avviene quando un metallo entra in contatto con un semiconduttore. Questo processo allinea i livelli di Fermi dei due materiali, il che, a seconda del livello di Fermi iniziale del semiconduttore rispetto al metallo, determina la formazione di una regione di svuotamento attorno all'area di contatto. Nei semiconduttori di tipo n, questa regione di svuotamento è popolata da cariche positive, provenienti da ioni donatori non compensati, mentre, nei semiconduttori di tipo p, la regione di svuotamento contiene cariche negative, garantendo così la direzionalità del diodo nel flusso di corrente.

Il diodo a barriera Schottky si distingue dai tradizionali diodi a giunzione p-n per la sua velocità operativa ed efficienza. Poiché opera principalmente attraverso i portatori maggioritari e non dispone degli effetti di accumulo della carica dei portatori minoritari, è significativamente più veloce, il che lo rende ideale per le applicazioni di commutazione. Inoltre, la caduta di tensione diretta attraverso un diodo Schottky, è inferiore rispetto ai diodi a giunzione p-n, il che porta a una ridotta dissipazione di potenza durante il funzionamento.

Con queste caratteristiche, i diodi Schottky sono ampiamente utilizzati in applicazioni che richiedono commutazione rapida e bassa perdita di potenza, come il bloccaggio della tensione e i circuiti di protezione dai transitori. La loro risposta rapida e la bassa tensione diretta, li rendono un componente indispensabile nella progettazione di circuiti elettronici moderni, soprattutto dove efficienza e velocità sono parametri critici.