အမြန်နှုန်းမြင့် အရာဝတ္ထုတစ်ခု၏ တက်လာမှု
ပိုမြန်သော၊ ပိုထိရောက်သော အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများ တည်ဆောက်ရာတွင် Schottky diodes များမှာ မျက်နှာသာမပေးခဲ့သော သူရဲကောင်းများအဖြစ် ပေါ်ထွန်းလာခဲ့ပါသည်။ အလွန်အများအားဖြင့် အမြန်ပြောင်းလဲနိုင်စွမ်းများနှင့် ဗို့အားဆုံးရှုံးမှုနည်းပါးမှုတို့ကို ထင်ရှားစေသော ဒီစွပ်စဉ်ပစ္စည်းများမှာ မိလ္လီစက္ကန့်များနှင့် မီလီဗို့များသည် စွမ်းဆောင်ရည်ကို သတ်မှတ်ပေးသည့် ကမ္ဘာတွင် မပါမဖြစ်အရေးပါလာခဲ့ပါသည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ အိတ်ထဲရှိ ချောမွေ့သော smartphone များမှသည် ဟာ့ဒ်ဝဲများကို စွမ်းအင်ပေးနေသော နေကိုယ်စားပြု ပန်ကာများအထိ Schottky diodes များသည် စွမ်းအင်စီးဆင်းမှုကို အပ်ပေးနေပြီး အမြန်နှုန်းမြင့်စက်မှုလုပ်ငန်းများကို သေချာစေရန် နောက်ခံတွင် အလုပ်လုပ်နေပါသည်။ နည်းပညာတိုးတက်လာသည်နှင့်အမျှ ၎င်းတို့၏ အခန်းကဏ္ဍမှာ ပိုမိုအရေးပါလာခဲ့ပြီး အသေးငယ်ဆုံး အစိတ်အပိုင်းများပင် အမြန်နှုန်းမြင့် အသုံးချမှုများတွင် အကြီးမားဆုံး တီထွင်မှုများကို မောင်းနှင်နိုင်ကြောင်း သက်သေပြပေးခဲ့ပါသည်။
ထူးခြားသော တည်ဆောက်ပုံ- သတ္တုနှင့် ကျစ်လျစ်သော ကျောက်မျက်
Schottky diode ၏ ပါဝါအရင်းခံမှာ သတ္တုအီလက်ထရိုဒ်နှင့် ကျူပရာမျှင်ဆဲလ်ပစ္စည်း (ယေဘုယျအားဖြင့် n-type silicon) အကြားတွင် တိုက်ရိုက်ဆက်သွယ်မှုရှိသော ရိုးရှင်းသော်လည်း ဉာဏ်အားထက်မြက်သော ဒီဇိုင်းပုံစံပါဝင်ပါသည်။ ဤသတ္တု-ကျူပရာမျှင်ဆဲလ် အက်ဒီတွင် p-n junction အသုံးပြုထားသော အများအားဖြင့် diode များကို မလိုအပ်တော့ပဲ ကိရိယာ၏ အပြုအမူကို အခြေခံပြောင်းလဲစေပါသည်။ ဗို့အားကို အသုံးပြုသောအခါတွင် p-n diode များတွင်ဖြစ်ပေါ်သော ထူထပ်သော depletion zone မှ ကင်းဝေးစွာဖြင့် ဤနယ်နိမိတ်မှတဆင့် အီလက်ထရွန်များသည် ချက်ချင်းပြေးလွှားကြပါသည်။ ဤကြီးမားသော depletion region မရှိခြင်းမှာ nanoseconds ဖြင့် တိုင်မ်များကို တိုင်းတာသောကြောင့် အမြန်နှုန်းမြင့်စွာ on-off transition များသည် မဖြစ်မနေလိုအပ်သော circuit များအတွက် အကောင်းဆုံးဖြစ်ပါသည်။
ဒီကော်ပိုရေးရှင်းဆိုင်ရာ အားသာချက်က ဒိုင်โဋ့၏ capacitance ကိုလည်း လျော့နည်းစေပါတယ်။ အမှုကြီးကတော့ high-frequency applications တွေမှာ အဓိက အခန်းကဏ္ဍမှပါဝင်ပါတယ်။ Capacitance နိမ့်ပါးခြင်းကြောင့် ဒိုင်းသည် အချိန်တိုအတွင်း ပြောင်းလဲနေသော signal များကို နောက်ကျမှုမရှိဘဲ တုံ့ပြန်နိုင်စွမ်းရှိပါတယ်။ ဒီဂုဏ်သတ္တိကတော့ radio-frequency (RF) circuits နှင့် high-speed data transmission systems တို့တွင် တန်ဖိုးရှိပါတယ်။ 5G base stations တွင်ဖြစ်စေ၊ radar equipment တွင်ဖြစ်စေ Schottky diode ၏ အလွန်မြန်သော signal ပြောင်းလဲမှုများကို ထိန်းသိမ်းထားနိုင်သော စွမ်းရည်ကြောင့် distortion နိမ့်ပါးခြင်းနှင့် efficiency အများဆုံးဖြစ်စေပါတယ်။
Voltage Drop နိမ့်ပါးခြင်း- Efficiency ကိုပြန်လည်သတ်မှတ်ခြင်း
Schottky diodes တွေဟာ speed ကိုကျော်လွန်ပြီး energy waste ကိုလည်း လျော့နည်းစေပါတယ်။ 0.6–0.7 volts ရှိသော conventional diodes များနှင့် မတူဘဲ Schottky diodes များသည် အများအားဖြင့် 0.15–0.4 volts အထိသာ voltage drop ရှိပါတယ်။ ဒီကွာခြားချက်က သေးငယ်သော်လည်း high-power သို့မဟုတ် battery-operated devices တွေတွင် စွမ်းအင်ခြွေတာမှုများစွာကို ဖြစ်စေပါတယ်။
ဥပမာအားဖြင့် ပါဝါစီးပွားတွင် ဗို့အားကျဆင်းမှုနည်းပါးခြင်းသည် အပူအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲသောစွမ်းအင်ပမာဏကို လျော့နည်းစေပြီး အပူချုပ်များနှင့် အေးစက်များကို လျော့နည်းစေပါသည်။ ထို့ပြင် ကိရိယာများကို ပိုမိုလေးနေစေပြီး သက်တမ်းကို အပူဒဏ်ကိုလျော့နည်းစေခြင်းဖြင့် ကြာရှည်စေပါသည်။ လက်တွင်းတွင် ပါဝါဆုံးရှုံးမှုကိုလျော့နည်းစေခြင်းသည် ဘက်ထရီအသက်တာကို ရှည်လျားစေပါသည်။ အထူးသဖြင့် လက်တွင်းကွန်ပျူတာများနှင့် စမတ်ဖုန်းများတွင် ဤလက္ခဏာသည် စားသုံးသူများက ပိုမိုအလေးထားလာပါသည်။ စက်မှုလုပ်ငန်းဆိုင်ရာ ပါဝါကူးယူသည့်စနစ်များ သို့မဟုတ် လျှပ်စစ်ကားများအတွက် ပါဝါအားသွင်းစခန်းများကဲ့သို့ အကြီးစားစနစ်များတွင် ဤဗို့အားလျော့နည်းမှုများ၏ စုစုပေါင်းသက်ရောက်မှုသည် လည်ပတ်ရေးစရိတ်ကို လျော့နည်းစေပြီး တည်တံ့ခိုင်မြဲမှုကို တိုးတက်စေပါသည်။
စက်မှုလုပ်ငန်းများတွင် သုံးနိုင်မှု
အမျိုးမျိုးသော အကျိုးသက်ရောက်မှုများကို ဖြေရှင်းရန် မိမိ၏ ထူးခြားသော ဂုဏ်သတ္တိများကို အသုံးချနေသည့် စကော့တီဒိုင်အိုး (Schottky diodes) သည် အမြန်နှုန်းနှင့် ထိရောက်မှုတို့၏ ပေါင်းစပ်မှုကြောင့် စက်မှုလုပ်ငန်းများတွင် အဓိက အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုအဖြစ် ဖြစ်ပေါ်လာခဲ့သည်။ လျှပ်စစ်ဓာတ်အားနှင့် ဆီမီးဖိုးယာဉ်များတွင် ဘက်ထရီများ၊ မော်တာများနှင့် စွမ်းအင်သွင်ပြင်စနစ်များကြား စွမ်းအင်စီးဆင်းမှုကို စီမံပေးရာတွင် ၎င်းတို့သည် အဓိကကျသော အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့၏ အမြန်ပြောင်းလဲမှုကြောင့် လိုအပ်သည့်အချိန်တွင် စွမ်းအင်ကို တိကျစွာ ဖြန့်ဖြူးပေးနိုင်မှုကို တိုးတက်စေပြီး အရှိန်ဆောင်ခြင်းနှင့် စွမ်းအင်ပြည့်မှုအချိန်ကို လျှော့ချပေးသည်။
နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်စနစ်များတွင် စကော့တီဒိုင်အိုးများသည် နေကိုယ်ထည်များ၏ တုံ့ပြန်မှုကို ပုံမှန်ဖြစ်စေရန် အရေးကြီးသော အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ နေဆဲလ်များမှ ထုတ်လုပ်သော ပြောင်းလဲသော လျှပ်စစ်ဓာတ်အား (AC) ကို အကုန်အကျနည်းနည်းဖြင့် တစ်ဖက်သတ်လျှပ်စစ်ဓာတ်အား (DC) အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပေးခြင်းဖြင့် နေရောင်ခြည်မှ ရရှိသော လျှပ်စစ်ဓာတ်အားကို အများဆုံးရရှိစေသည်။ ထိုနည်းတူစွာ လေတိုက်စက်များတွင် ၎င်းတို့သည် စွမ်းအင်ထုတ်လုပ်မှုကို တည်ငြိမ်စေပြီး လျှပ်စစ်ဓာတ်အားကွန်ရက်သို့ စွမ်းအင်ပေးပို့မှုကို တစ်စိတ်တစ်ဝမ်းတည်းဖြစ်စေသည်။
Schottky diodes သည်အခြားလုပ်ငန်းတစ်ခုဖြစ်သော ဆက်သွယ်ရေးလုပ်ငန်းများတွင်လည်း မလိုနိုင်သောအရာဖြစ်ပါသည်။ ၎င်းတို့ကို RF mixers နှင့် detectors တွင်အသုံးပြုကြပြီး၊ ၎င်းတို့၏အမြင့်မားဆုံးကြိမ်နှုန်းတုံ့ပြန်မှုကြောင့် အသံထည့်သွင်းမှုမရှိဘဲ အားနည်းသော signal များကိုဖြတ်သန်းနိုင်စေပါသည်။ ဤသည်မှာ satellite links မှ Wi-Fi routers များတွင်ရှိသော ဆက်သွယ်ရေးများအထိ ရှင်းလင်းသောဆက်သွယ်ရေးကို ထိန်းသိမ်းရာတွင် အရေးကြီးပါသည်။
အနာဂတ်ကို ဦးတည်သော တီထွင်မှုများ
ပိုမိုမြန်ဆန်ပြီး ထိရောက်သော အီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်းများအတွက် တောင်းဆိုမှုများမှာ တိုးတက်လာသည်နှင့်အမျှ Schottky diode ဒီဇိုင်းများ၏ နယ်နိမိတ်များကို ထုတ်လုပ်သူများက တိုးချဲ့လျက်ရှိပါသည်။ ဤတီထွင်မှုများတွင် အသစ်သောပစ္စည်းများသည် အဆင့်မြင့်နေပါသည်- gallium nitride (GaN) နှင့် silicon carbide (SiC) တို့သည် ရိုးရှင်းသော ဆီလီကွန်ကို အစားထိုးလျက်ရှိပြီး၊ ပိုနည်းသော ဗို့အားကျဆင်းမှုနှင့် ပိုမိုမြင့်မားသော အပူချိန်များတွင် လည်ပတ်နိုင်စွမ်းကို ပေးစွမ်းပါသည်။ ဤကျယ်ပြန့်သော စမ်းပြောင်းနယ်ပယ်များသည် ပိုမိုမြင့်မားသော စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုများကို ကျော်လွန်နိုင်စွမ်းရှိပြီး၊ နောက်ထပ်မျိုးဆက်များအတွက် လျှပ်စစ်ကားများနှင့် မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသည့် ကွန်ပျူတာစနစ်များအတွက် အကောင်းဆုံးဖြစ်ပါသည်။
ပကေ့ချင်းတွင် တိုးတက်မှုများသည် စွမ်းဆောင်ရည်ကိုလည်း တိုးတက်စေနေပါသည်။ အသေးစားဖြင့်ထုတ်လုပ်ထားသော မျက်နှာပြားတပ်ဆင်ထားသည့် ပကေ့ချ်များသည် ဓာတ်မတည့်မှုအလွန်နိမ့်နာနှင့် အချိန်ကြာမြင့်မှုကိုလျော့နည်းစေပါသည်။ ထို့ကြောင့် ပိုမိုမြန်ဆန်သော အပူချိန်ကိုထိန်းချုပ်နိုင်ခြင်းနှင့် ပိုမိုမြန်ဆန်သော ပြောင်းလဲနိုင်စွမ်းကို တိုးတက်စေပါသည်။ ထိုအချိန်တွင်၊ "ချစ်ပ်ပေါ်တွင်စနစ်" (SoC) ပေါင်းစပ်မှုသည် တာင်စီစတာများနှင့် ကပ်ပါစီတာများကဲ့သို့ အခြားအစိတ်ပိုင်းများနှင့်အတူ ရှော့ချက်ကီဒိုင်ယိုဒ်များကို တစ်ခုတည်းသောချစ်ပ်များအတွင်းသို့ ပေါင်းစပ်နေပါသည်။ ဤပေါင်းစပ်မှုသည် ဆားကစ်ဒီဇိုင်းကိုရိုးရှင်းစေပြီး အရွယ်အစားကိုလျော့နည်းစေကာ စျေးနှုန်းကိုလည်းလျော့နည်းစေပါသည်။ ထို့ကြောင့် မြန်နှုန်းမြင့်စနစ်များကို စက်မှုလုပ်ငန်းများတွင် ပိုမိုလွယ်ကူစွာ ဝင်ရောက်နိုင်စေပါသည်။
အကျဉ်းချုပ်-မြန်နှုန်းမြင့် အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများ၏ အခြေခံအုတ်မြစ်
အထူးသဖြင့်အသုံးပြုသော အစိတ်အပိုင်းများအဖြစ် စတင်ခဲ့သော ရှော့ချက်ကီဒိုင်ယိုဒ်များသည် ယနေ့အချိန်တွင် အသုံးအများဆုံးဖြစ်လာပြီး ပိုမိုမြန်ဆန်ပြီး ပိုမိုအေးမြသောနှင့် စွမ်းဆောင်ရည်ပိုမိုကောင်းမွန်သော အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများကို တည်ဆောက်ရာတွင် မပါဝင်နိုင်သော အစိတ်အပိုင်းဖြစ်လာခဲ့ပါသည်။ မြန်နှုန်းမြင့် ပြောင်းလဲနိုင်စွမ်း၊ ဗိုးလ်ခြဲမှုနိမ့်နာနှင့် အသုံးပြုနိုင်မှုများပြားမှုတို့၏ ထူးခြားသော ပေါင်းစပ်မှုကြောင့် ရှော့ချက်ကီဒိုင်ယိုဒ်များသည် စမတ်ဖုန်းများမှသည့် နောက်ထပ်စွမ်းအင်စနစ်များအထိ နည်းပညာဆိုင်ရာ တီထွင်မှုများကို ဖြစ်ပေါ်စေသော ခေတ်မီနည်းပညာ၏ အခြေခံအုတ်မြစ်ဖြစ်လာခဲ့ပါသည်။
အင်ဂျင်နီယာများသည် AI၊ IoT သို့မဟုတ် လျှပ်စစ်ဓာတ်လှောင်ထားမှုတို့တွင်ဖြစ်စေ ဖြစ်နိုင်ချေရှိသမျှကို တိုးတက်စေရန်ဆက်လက်လုပ်ဆောင်နေသည့်အခါတွင် ရှက်တီဒိုး (Schottky diodes) သည် အမှီအခိုကင်းစွာ အရေးပါသော အခန်းကဏ္ဍကို ဆောင်ရွက်ပေးနေမည်ဖြစ်သည်။ ပစ္စည်းများနှင့် ဒီဇိုင်းတို့တွင် ဆက်လက်တိုးတက်မှုများရှိနေသည့်အတွက် ဒီသေးငယ်သောအစိတ်အပိုင်းများသည် ဆက်လက်ပြောင်းလဲနေမည်ဖြစ်ပြီး နောင်တွင် မြင့်မားသောအမြန်နှုန်းရှိသည့် စက်ဆာကစ်များ၏ နှလုံးသားတွင် ဆက်လက်တည်ရှိနေမည်ဖြစ်သည်။ အမြန်နှုန်းနှင့် ထိရောက်မှုတို့သည် တိုးတက်မှုကို သတ်မှတ်ပေးသော ကမ္ဘာတွင် ရှက်တီဒိုးသည် အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုထက် ပို၍ကျော်လွန်သောအရာဖြစ်ပြီး တီထွင်ဖန်တီးမှုအတွက် တန်ပြားတစ်ခုဖြစ်သည်။