Metallographische Präparation einer Schottky-Diode
Schottky-Dioden basieren auf dem Metall-Halbleiter-Übergang, der eine Schottky-Barriere bildet. Sie leiten Strom über Majoritätsladungsträger ohne Speichereffekt für Minoritätsladungsträger. Zu ihren Hauptvorteilen zählen ein extrem niedriger Spannungsabfall in Durchlassrichtung (0,2–0,45 V), extrem hohe Schaltgeschwindigkeiten (im Nanosekundenbereich) und geringe Leistungsverluste.
Bei Vorwärtsvorspannung verringert sich die Barriere für eine schnelle Elektronenleitung; bei Rückwärtsvorspannung erhöht sich die Barriere, um den Leckstrom effektiv zu kontrollieren.
Dank ihrer hervorragenden Leistungsfähigkeit finden sie breite Anwendung in Niederspannungs- und Hochfrequenzanwendungen: Gleichrichtung und Freilauf in Schaltnetzteilen und DC/DC-Wandlern zur Verbesserung der Effizienz und Reduzierung der Wärmeentwicklung; Detektions- und Mischvorrichtungen in HF-Schaltungen, angepasst an 5G- und Mikrowellenkommunikation; außerdem werden sie in PV-Verpolungsschutz, Batterieverpolungsschutz, Bordcomputern in Kraftfahrzeugen, LED-Treibern usw. eingesetzt.
Zukünftig werden Breitbandlückenmaterialien wie SiC und GaN die Spannungs- und Temperaturgrenzen siliziumbasierter Bauelemente überwinden. SiC-Schottky-Dioden finden bereits breite Anwendung in Elektrofahrzeugen und Hochvolt-Photovoltaik-Wechselrichtern. Mit der Weiterentwicklung von Bauelementen hin zu höheren Spannungen, höheren Temperaturen und einer stärkeren Integration beschleunigt sich die Substitution im Inland. Die steigende Nachfrage in Bereichen wie Schnellladen, Rechenzentren, intelligenten Stromnetzen und anderen Feldern eröffnet vielversprechende Marktperspektiven.
