ООО «НТ технологии»

Диоды


Разница в свойствах германиевых и кремниевых плоскостных диодов и точечных диодов непосредственно вытекает из сравнения вида типичных вольт-амперных характеристик, приведенных.
Это плоскостной полупроводниковый диод с переходом металл — полупроводник вместо р-п перехода. Проводимость диода основывается на протекаии и основных носителей в отличие от р-п переходов, в которых ток в проводящем направлении возникает в связи с движением неосновных носителей заряда. При использовании полу проводника гс-типа основными носителями являются электроны, протекающие В слой металла. По сравнению с точечным диодом диод Шотки имеет более крутую характеристику в области малых напряжений в прямом направлении, значительно меньший обратный ток, меньший разброс параметров, большую надежность и высокую устойчивость к ударам, а также меньшее сопротивление в прямом направлении, но несколько большую паразитную емкость. Кроме того, диод Шотки обладает малой инерционностью, что делает его пригодным для работы в качестве переключателя и в диапазоне высоких частот. Малая инерционность является следствием того, что накопленный в переходе металл—полупроводник заряд очень мал по сравнению с зарядо,который накапливается в плоскостном диоде с р-п переходом в режиме проводимости.
Диоды Шотки часто применяют в детекторах и смесителях в диапазоне частот вплоть до 2000 ГГц.
Это полупроводниковый диод, в котором вместо плоской конструкции используется конструкция, состоящая из пластины полупроводника типа гс или р, образующей один электрод, и металлического проводника в виде острия, являющегося другим электродом. При сплавлении острия с пластинкой образуется микроиере-ход. Характеристика точечного диода представлена. По сравнению с плоскостным диодом падение напряжения на точечном диоде в прямом направлении очень мало (малое сопротивление). Ток в обратном направлении значительно меняется в зависимости от напряжения. Точечные диоды обладают малой межэлектродной емкостью и часто используются для выпрямления малых токов высокой частоты.
Свойства плоскостного (полупроводникового) диода определяются явлениями, происходящими в р-п переходе. Показана характеристика типичного плоскостного диода, представляющая зависимость постоянного тока, протекающего через диод, от постоянного напряжения, подводимого к диоду. Для малых напряжений в проводящем направлении ток равен нулю. Когда напряжение таково, что преодолевается потенциальный барьер в переходе, ток начинает возрастать, сначала незначительно, а затем почти линейно. Напряженке, необходимое для преодоления потенциального барьера (пороговое значение), составляет около 0,2 для германиевых и 0,7 В для кремниевых диодов. При отрицательных напряжениях, смещающих диод в обратном направлении, существует относительно небольшой обратный ток, возрастающий с ростом температуры. Этот рост особенно велик для кремниевых диодов, однако обратный ток для германиевых диодов значительно больше. Обратные токи для типовых плоскостных диодов лежат обычно в пределах от микроампер до пикоампер, в то же время токи, протекающие в прямом паправлении при напряжении, не превышающем нескольких вольт, составляют от нескольких миллиампер до нескольких ампер.
Кроме вольт-амперной характеристики параметры диода определяют также указанием сопротивления в рабочей точке. Сопротивление диода в очень большой степени зависит от выбора рабочей точки, поскольку в общем зависимость тока от напряжения нелинейна. Сопротивление полупроводникового диода в прямом направлении обычно лежит в интервале от нескольких десятков до нескольких ом, а в обратном направлении достигает нескольких сотен килоом и более.

Сопротивление диода в рабочей точке называется статическим сопротивлением или сопротивлением по постоянному току и определяется как отношение напряжения на аноде диода к току, протекающему через диод в этой точке, RCT — Oil. Во многих применениях, например при подведении переменного напряжения к диоду, работающему в определенной рабочей точке, важно определить сопротивление диода, указывающее ход характеристики
вблизи рабочей точки. В связи с этим вводится понятие динамического сопротивления (или дифференциального), определяемого наклоном касательной к характеристике диода в рабочей точке. Наклон определяется как отношение приращений напряжения и тока вблизи этой точки.
К р-п переходу можно подвести внешнее напряжение от источника постоянного тока. В результате получают переход со смещением. Имеются две возможности смещения, которые зависят от полярности подключения источника к переходу. Показан переход, смещенный в проводящем направлении. В этом случае источник действует таким образом, что положительный полюс «вытягивает» электроны из полупроводника р-типа во внешнюю цепь и «отталкивает» дырки, тогда как отрицательный полюс поставляет электроны в полупроводник л-типа и притягивает дырки. В связи с этим в полупроводнике происходит перемещение (диффузия) основных носителей; дырок из р-области в л-область и электронов из л-области в р-область. Ток, протекающий в цепи в результате диффузии основных носителей,.называют диффузионным током. Следовательно, действие внешнего источника таково, что в результате увеличения числа основных носителей вблизи перехода оно нейтрализует пространственный заряд в запирающем слое, т. е. уменьшает ширину этого слоя и снижает потенциальный барьер, который до подключения источника препятствовал протеканию основных носителеи заряда в полупроводнике после достижения равновесного состояния. Уменьшение потенциального барьера приводит к дальнейшему росту числа основных носителей, диффундирующих через переход.
Независимо от движения основных носителей в р-п переходе существует также перемещение неосновных носителей в противоположном направлении. Ток, протекающий в цепи в результате движения неосновных носителей заряда, называют обратным током (или тепловым). При смещении в проводящем направлении диффузионный ток значительно больше, чем обратный.
При подключении источника противоположной полярности переход смещается в обратном направлении. В этом случае дырки, находящиеся в области л-типа, движутся в направлении отрицательного полюса батареи через полупроводник р-типа, а электроны из полупроводника р-типа — в направлении положительного полюса батареи через полупроводник л-типа. Это движение неосновных носителей. Такое смещение вызывает расширение запирающего слоя и повышение потенциального барьера для основных носителей. При такой ситуации протекание основных носителей становится полностью невозможным, и во внешней цепи протекает лишь относительно малый обратный ток.
Полупроводники рил, образующие переход, отличаются типом основных носителей и их концентрацией. В области р-типа акцепторные прнмесн увеличивают концентрацию дырок, а в области л-типа донорные примеси обеспечивают преимущественную концентрацию электронов.
Плоскостной диод (или иначе диод с р-л переходом) — полупроводниковый прибор, образованный р-п переходом с двумя металлическими контактами (выводами), -присоединенными к р- и п-областям и хорошо проводящими электрический ток (омические контакты). Контакты выводятся наружу из корпуса диода и называются анодом и катодом. Графическое изображение полупроводникового диода и способы обозначения катода показаны.

Наша продукция

Адрес:
Москва, Сокольническая пл. 4А

© ООО «НТ технологии»
Тел: 8 (495) 617-01-91
Copyright © 2005-2013 Все права защищены.