เหตุใดอุปกรณ์สื่อสารจึงต้องการใช้ไดโอด Schottky?

1, ยีนทางเทคนิค: ข้อได้เปรียบหลักสามประการของทางแยกโลหะเซมิคอนดักเตอร์โลหะ
ความสามารถในการแข่งขันหลักของไดโอด Schottky อยู่ในโครงสร้างทางกายภาพที่เป็นนวัตกรรม ซึ่งแตกต่างจากไดโอด Junction PN แบบดั้งเดิมมันเป็นอุปสรรค Schottky ผ่านการสัมผัสโดยตรงระหว่างโลหะและ n - ประเภทเซมิคอนดักเตอร์ นวัตกรรมโครงสร้างนี้นำมาซึ่งความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่สำคัญสามประการ:
แรงดันไปข้างหน้าต่ำเป็นพิเศษลดลง
แรงดันไปข้างหน้าลดลงของไดโอด Schottky มักจะอยู่ระหว่าง 0.2V - 0.5V ซึ่งเป็นเพียง 1/2 ถึง 2/3 ของไดโอดซิลิกอน ในโมดูลพลังงานของสถานีฐาน 5G บางประเภทของไดโอด Schottky มีแรงดันไฟฟ้าลดลงเพียง 0.4V ที่กระแส 3a ซึ่งต่ำกว่า 0.7V ของซิลิกอนไดโอดแบบดั้งเดิม 42% และการสูญเสียความร้อนของหลอดเดี่ยวลดลง ข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพการใช้พลังงานนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในแรงดันไฟฟ้าต่ำและสถานการณ์ปัจจุบันสูง ตัวอย่างเช่นในระบบพลังงานการสื่อสาร 48V การใช้ไดโอด Schottky ในวงจรการแก้ไขสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพได้ 3% -5% ประหยัดเงินหลายล้านกิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปีสำหรับศูนย์ข้อมูลขนาดกลาง
ความเร็วในการสลับนาโนวินาที
ต้องขอบคุณลักษณะของการแยกโลหะเซมิคอนดักเตอร์โดยไม่มีเอฟเฟกต์การจัดเก็บข้อมูลผู้ให้บริการชนกลุ่มน้อยเวลาพักฟื้นย้อนกลับของไดโอด Schottky มีแนวโน้มที่จะเป็นศูนย์ ในการประมวลผลสัญญาณคลื่นมิลลิเมตร 5G บางประเภทของไดโอด Schottky ได้รับเวลาการกู้คืนแบบย้อนกลับ 5NS รองรับการตรวจจับสัญญาณที่แม่นยำสูงกว่า 100GHz และตรงตามข้อกำหนดที่เข้มงวดของ 5G NR (ส่วนต่อประสานอากาศใหม่) สำหรับเวลาแฝง ในไดโอดซิลิกอนแบบดั้งเดิมเวลาในการกู้คืนแบบย้อนกลับมักจะอยู่ในช่วงของนาโนวินาทีหลายร้อยถึงไมโครวินาทีซึ่งไม่สามารถตอบสนองความต้องการของการสื่อสารความถี่ - สูง
ความถี่สูงและลักษณะการสูญเสียต่ำ
ความจุทางแยกต่ำของไดโอด Schottky (ปกติน้อยกว่า 1pf) ทำให้พวกเขาทำงานได้ดีในวงจร RF ในเครื่องผสมของเทอร์มินัลการสื่อสารผ่านดาวเทียมบางประเภทของ schottky ไดโอดควบคุมการสูญเสียสัญญาณภายใน 0.5dB ซึ่งปรับปรุงความสมบูรณ์ของสัญญาณ 30% เมื่อเทียบกับไดโอดแบบดั้งเดิม ลักษณะนี้ทำให้เป็นองค์ประกอบการตรวจจับที่ต้องการสำหรับระบบการสื่อสาร KA (26.5-40GHz)
2, แอปพลิเคชันอุตสาหกรรม: ครอบคลุมฉากเต็มรูปแบบจากสถานีฐานไปยังเทอร์มินัล
ข้อได้เปรียบทางเทคโนโลยีของไดโอด Schottky ช่วยให้พวกเขาสามารถสร้างสถานการณ์การใช้งานหลักสี่สถานการณ์ในอุปกรณ์สื่อสาร:
การประมวลผลสัญญาณความถี่สูง
ในด้านหน้า RF - สิ้นสุดสถานีฐาน 5G, Schottky Diodes ดำเนินงานสำคัญเช่นการตรวจจับสัญญาณการผสมและการมอดูเลต ตัวอย่างเช่นสถานีฐาน MIMO ขนาดใหญ่ 5G ของ Huawei ใช้อาร์เรย์ไดโอด Schottky บางประเภทเพื่อให้ได้การตรวจสอบเวลา - ที่แท้จริงของสัญญาณ 256 สัญญาณทำให้สั้นลงเวลาตำแหน่งความผิดของสถานีฐานจากชั่วโมงถึงนาที ในด้านการสื่อสารด้วยแสง schottky ไดโอดรวมกับเทคโนโลยี silicon photonics เพื่อให้ได้การรวมของเครื่องตรวจจับแสงในโมดูลออปติคัล 400 กรัม/800 กรัมซึ่งรองรับการส่งสัญญาณคลื่นเดียว 800 กรัม
การจัดการพลังงานที่มีประสิทธิภาพ
ระบบพลังงานของอุปกรณ์สื่อสารมีความไวต่อประสิทธิภาพอย่างมาก ในสถาปัตยกรรมแหล่งจ่ายไฟ 48V DC ของศูนย์ข้อมูล schottky ไดโอดใช้สำหรับตัวแปลงบัสระดับกลาง (IBCs) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการแปลงเป็นมากกว่า 98% ตัวอย่างเช่นโมดูลไดโอด Schottky ที่พัฒนาโดยองค์กรบางแห่งมีการสูญเสียความร้อนเพียง 4W ที่เอาท์พุท 12V/100A ซึ่งต่ำกว่าโซลูชันซิลิกอนแบบดั้งเดิม 60% และลดขนาดของโมดูลพลังงาน 40%
วงจรป้องกันอัจฉริยะ
ลักษณะการตอบสนองที่รวดเร็วของไดโอด Schottky ทำให้พวกเขาเป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการเชื่อมต่อต่อต้านการย้อนกลับการปราบปรามไฟกระชากและการป้องกัน ESD ในอินเทอร์เฟซการสื่อสารของล็อคประตูอัจฉริยะบางประเภทของไดโอด Schottky สามารถยึดแรงดันไฟฟ้าคงที่ในนาโนวินาทีเพื่อป้องกันต่ำ - ชิปบลูทู ธ (BLE) พลังงานจากความเสียหาย ในสถานีฐานขนาดเล็ก 5G โมดูลป้องกันไฟกระชากที่ประกอบด้วยอาเรย์ของ Schottky Diode สามารถทนต่อการนัดหยุดงานของสายฟ้า 10kV/10ka เพื่อให้มั่นใจถึงความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
การรวมโฟตอนและการตรวจจับ
ด้วยความครบกำหนดของเทคโนโลยี Silicon Photonics ไดโอด Schottky ได้เริ่มรวมเข้ากับอุปกรณ์โทนิคอย่างลึกซึ้ง ในโมดูลออปติคัล CPO (CO แพ็คเกจ), เครื่องตรวจจับแสง Schottky ถูกรวมเข้ากับชิป TIA ผ่านเทคโนโลยีการสแต็ก 3 มิติเพื่อให้ได้การตรวจจับความล่าช้าเป็นศูนย์ของสัญญาณ 56GBAUD PAM4 นอกจากนี้ในระบบตรวจสอบไฟเบอร์ออปติกอาร์เรย์ไดโอด Schottky สามารถตรวจสอบพลังงานแสงความยาวคลื่นและสถานะโพลาไรเซชันแบบเรียลไทม์ปรับปรุงการทำงานของเครือข่ายและประสิทธิภาพการบำรุงรักษา 80%
3, เทรนด์ในอนาคต: ไดรฟ์คู่ของนวัตกรรมวัสดุและการรวมระบบ
ต้องเผชิญกับสาขาที่เกิดขึ้นใหม่เช่น 6G การสื่อสารควอนตัมและเทคโนโลยี Terahertz ไดโอด Schottky กำลังบรรลุความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีผ่านเส้นทางสำคัญสองเส้นทาง:
การประยุกต์ใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ bandgap กว้าง
ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SIC) และแกลเลียมไนไตรด์ (GAN) ไดโอด Schottky ค่อยๆถูกนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ ตัวอย่างเช่นไดโอด Sic Schottky ที่พัฒนาโดยองค์กรบางแห่งสามารถรักษาแรงดันไฟฟ้าที่มีเสถียรภาพ 0.85V ที่อุณหภูมิสูง 175 องศาโดยมีกระแสการรั่วไหลย้อนกลับน้อยกว่า 10 μ A ทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเช่นระบบลากความเร็วสูง - ในแหล่งจ่ายไฟของสถานีฐาน 5G ไดโอด Gan Schottky สามารถเพิ่มความถี่ในการสลับไปยังระดับ MHz ลดปริมาตรของส่วนประกอบแม่เหล็ก 70%
การบูรณาการการรวม Optoelectronic และการรับรู้อัจฉริยะ
อุปกรณ์การสื่อสารในอนาคตจะพัฒนาไปสู่การบูรณาการของโฟโตนิกส์อิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์ ไดโอด Schottky จะรวมกับวัสดุใหม่เช่นจุดควอนตัมและกราฟีนเพื่อให้ได้การตรวจจับโฟตอนเดี่ยวและการประมวลผลสัญญาณ Terahertz ตัวอย่างเช่นความเร็วในการตอบสนองเชิงทฤษฎีของเครื่องตรวจจับ Schottky ที่ใช้ graphene สามารถเข้าถึง 1thz ซึ่งคาดว่าจะให้การสนับสนุนอุปกรณ์หลักสำหรับการสื่อสาร 6G terahertz ในขณะเดียวกันโมดูลการตรวจสอบออปติคอลแบบบูรณาการ (ISM) ได้รวมไดโอด Schottky เข้ากับอัลกอริทึม AI เพื่อให้ได้การทำนายแบบอัตโนมัติและการซ่อมแซมความผิดพลาดของเครือข่ายออพติคอล