¿Qué determina exactamente el tiempo de recuperación de los diodos Schottky?

Los diodos Schottky no tienen tiempo de recuperación inverso. ¿Recuperación de qué? En un diodo de unión pn normal, hay una región de agotamiento del portador de carga, por lo que el campo eléctrico de polaridad correcta aplicado (la caída de voltaje) en realidad lo cambia de no conductor a conductor. Si ese campo se elimina o se aplica en la polaridad opuesta, se apaga nuevamente, pero los diodos de unión pn son en gran medida interruptores que deben encenderse y apagarse, y tomar tiempo para hacerlo, y ese es el tiempo de recuperación.

Los diodos Schottky no se construyen utilizando dos uniones de semiconductores como los diodos pn. Son una unión metal-semiconductor. Debido a una física cuántica bastante no trivial que está más allá del alcance de esta pregunta, las uniones de diodos Schottky en realidad se comportan como verdaderas válvulas unidireccionales. Algo llamado función de trabajo, que es la energía necesaria para "desalojar" un electrón de un material y hacia el vacío directamente adyacente al material, es muy alto para los metales, pero muy bajo para los semiconductores, al menos cuando forman una unión. juntos. Una vez más, esto es una gran simplificación, y están sucediendo muchas otras cosas, pero la esencia es que la interfaz del metal y el semiconductor crean una zona de agotamiento de "vacío" muy pequeña, que se cruza fácilmente a través de la emisión termoiónica ( Sí, como funciona un tubo de vacío) del semiconductor al metal, porque la función de trabajo es muy baja en el semiconductor. Pero en el metal, la función de trabajo es realmente muy alta, y se necesita demasiada energía para desalojar los electrones del metal y llevarlos al semiconductor. Unos pocos electrones lo logran, pero debido a que son valores atípicos estadísticos que lograron obtener la gran cantidad de excitación térmica necesaria para abandonar el metal. De lo contrario, los electrones pasan fácilmente del semiconductor al metal, pero esencialmente no pasan del metal al semiconductor. sino porque son valores atípicos estadísticos que lograron obtener la enorme cantidad de excitación térmica necesaria para salir del metal. De lo contrario, los electrones pasan fácilmente del semiconductor al metal, pero esencialmente no pasan del metal al semiconductor. sino porque son valores atípicos estadísticos que lograron obtener la enorme cantidad de excitación térmica necesaria para salir del metal. De lo contrario, los electrones pasan fácilmente del semiconductor al metal, pero esencialmente no pasan del metal al semiconductor.

Entonces, los diodos Schottky no tienen tiempo de recuperación inversa porque no tienen nada de lo que recuperarse. Sin embargo, el vacío actúa efectivamente como un dieléctrico en una dirección, por lo que existe una pequeña cantidad de capacitancia parásita. La corriente inversa que se ve en los diodos Schottky no es en realidad una conducción inversa, sino simplemente una descarga capacitiva. Esta es la razón por la que se dice que los Schottky tienen una recuperación 'suave', ya que la curva es en realidad solo una curva de descarga de capacitor, y eso lleva tiempo. Pero no está 'encendido' y permite el flujo de corriente inversa. Toda la corriente que fluye en sentido inverso se debe a la energía almacenada capacitivamente desde el propio diodo.

Una advertencia final: en los diodos Schottky más grandes y de alta potencia, debido a su construcción física (para dar forma al campo eléctrico y no causar una ruptura dieléctrica a través de la barrera de vacío) tienen un anillo protector que forma una unión pn parásita completamente separada en el Diodo Schottky. Con una polarización directa baja, permanece en gran medida invisible y la capacitancia es todo lo que importa. Esta es la razón por la que las hojas de datos siempre incluyen el tiempo de recuperación inversa para un voltaje directo muy pequeño. Desafortunadamente, a medida que aumenta la polarización directa, eventualmente se activará la unión del diodo pn parásito a través del cual la corriente inversa puede fluir hasta que se apague, lo que aumenta enormemente el tiempo de recuperación efectivo. La unión Schottky en sí todavía no tiene un tiempo de recuperación, ya que no tiene nada de lo que recuperarse, pero la unión pn parásita separada necesita recuperarse.

Así que tenga cuidado, los tiempos de recuperación inversa para diodos Schottky de alta potencia generalmente se miden con una polarización directa demasiado baja para activar esta unión parásita, pero en aplicaciones del mundo real, el tiempo de recuperación mencionado es, y esto es generoso, "muy optimista". " Es frustrante (e intencional) que los tiempos de recuperación bajo sesgos más altos a menudo se omitan por completo en las hojas de datos.

El tiempo de recuperación es definitivamente medible. El tiempo es en realidad controlado por el proceso y dependiente del proceso y siempre es un compromiso.