ショットキーバリアダイオードとは?
しょっときーばりあだいおーど
ショットキーバリアダイオードとは、金属と半導体の接合を利用した高速・低電圧降下が特徴のダイオードで、スイッチング電源などに広く使われます。
ショットキーバリアダイオード(Schottky Barrier Diode、SBD)とは、p-n接合ではなく金属と半導体(主にN型シリコン)の接合(ショットキー接合)を利用したダイオードです。1938年にドイツの物理学者ヴァルター・ショットキーが理論化した「ショットキー効果」に基づいています。
通常のpn接合ダイオードと比較した主な特徴は以下のとおりです。
- 順方向電圧降下が低い:シリコンpn接合ダイオードの約0.6〜0.7Vに対し、ショットキーバリアダイオードは約0.2〜0.4V程度と低く、電力損失を抑えられる
- スイッチング速度が速い:少数キャリアの蓄積効果(逆回復現象)がないため、高周波スイッチング動作が得意
- 逆回復時間が極めて短い:逆バイアス印加時の電流停止が素早く、高速整流に適する
一方で、逆方向耐電圧(耐圧)が比較的低く、逆方向漏れ電流がpn接合ダイオードより多い傾向があります。また、温度上昇とともに漏れ電流が増大するため、高温環境での使用には注意が必要です。
主な用途としては、スイッチング電源(SMPS)の整流回路・DC-DCコンバータ・クランプ回路・逆接続保護・RF検波回路などがあります。省エネ化や小型化が求められる電子機器設計において欠かせない部品のひとつです。
使い方・例文
スマートフォンの充電器内部にあるスイッチング電源では、高周波でスイッチングされた電流を整流するためにショットキーバリアダイオードが使われており、低電圧降下と高速応答の特性によって充電効率を高めています。
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