Общие сведения. Полупроводниковым диодом называется электропреобразовательный прибор с одним или несколькими p-n переходами и имеющий два омических вывода

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ

Полупроводниковым диодом называется электропреобразовательный прибор с одним или несколькими p-n переходами и имеющий два омических вывода. Обычно полупроводниковый диод представляет собой несимметричный p-n переход, в которой в одну из областей полупроводникового кристалла – эмиттер – вводится больше примесей чем в другую область – базу. Поэтому концентрация основных носителей зарядов в области эмиттера на 2-3 порядка больше, чем в базе, и прямой ток, протекающий через p-n -переход, создается преимущественно носителями, инжектированными из эмиттера в базу.

По конструкции p-n переходы в полупроводниковых диодах бывают точечные и плоскостные, резкие и плавные. По технологии изготовления p-n- переходов полупроводниковые диоды бывают сплавные, диффузионные, диффузионно-планарные, эпитаксиальные и др. Выбирая конструкцию и технологию изготовления, можно создавать полупроводниковые диоды с определенными параметрами для работы в тех или иных условиях.

По назначению различают следующие виды полупроводниковых диодов: 1) выпрямительные, 2) высокочастотные, 3) импульсные, 4) сверхвы-сокочастотные, 5) полупроводниковые стабилитроны (опорные диоды) и 6) варикапы.

Работа большинства полупроводниковых диодов описывается вольт-амперной характеристикой реального p-n- перехода

(1.1)

где I- ток через р-п переход, I₀ – обратный тепловой ток р-п перехода, V -напряжение, приложенное к диоду, m – коэффициент формы (1 ≤ m ≤ 2), IR_Б – падение напряжения на омическом сопротивлении базовой области p-n -перехода. С увеличением прямого напряжения, когда оно станет больше контактной разности потенциалов р-п перехода , запирающий слой и потенциальный барьер по обе стороны p-n -перехода исчезнут, а излишек напряжения над равномерно распределится по всей длине полупроводника. При этом прямой ток диода определяется только сопротивлением базы и линейно растет с ростом приложенного к диоду прямого напряжения. Переход из участка с экспоненциальной зависимостью на линейный происходит при сравнительно малых токах и, поэтому, линейный участок составляет основную часть вольтамперной характеристики диода.

При увеличении обратного напряжения тепловой ток I_о не остается постоянным, а медленно растет. Это связано с дополнительной тепловой генерацией и токами утечки на переходе. При больших обратных напряжениях может наблюдаться резкий рост обратного тока, связанный с явлением пробоя p-n -перехода.

Дата добавления: 2015-05-06