Основные типы диодов

    Полупроводниковые диоды подразделяются на группы по многим признакам. Диоды бывают из различных полупроводниковых материа-лов, могут использоваться на низких и высоких частотах, выполнять различные функции, а также диоды отличаются друг от друга по конструкции.

  В зависимости от структуры различают точечные и плоскостные диоды. У точечных диодов линейные размеры определяющие площадь p – n перехода, такие же как толщина перехода или меньше её. У плоскостных диодов эти размеры значительно больше толщины перехода.

  Точечные диоды имеют малую ёмкость p – n перехода (меньше 1πФ), и поэтому применяются на любых частотах вплоть до СВЧ. Но они могут пропускать токи не более единиц или десятков mA.

  Плоскостные диоды в зависимости от площади перехода обладают ёмкостью в десятки πФ. Поэтому их применяют на частотах не выше десятков кГц. Допустимый ток в плоскостных диодах бывает от десят-ков mA до сотен A.

  Основой точечных и плоскостных диодов являются пластинки полупроводника, вырезанные из монокристалла, имеющего во всём своём объёме правильное кристаллическое строение. В качестве полупроводников для точечных и плоскостных диодов применяют чаще всего германий (Ge), кремний (Si) и арсенид галлия (GaAs).

  Принцип устройства точечного диода показан на рис. 5.8.

Тонкая заострённая проволочка (игла) с нанесённой на неё примесью приваривается при помощи импульса тока к пластине полупроводника с определённым типом электропроводимости. При этом из иглы в основной полупроводник диффундируют примеси, которые создают область с другим типом электропроводимости. Таким образом, около игры образуется миниатюрный р – n переход полусферической формы.

          Рис. 5.8. Принцип устройства точечного диода.

     Плоскостные диоды (рис. 5.9.) изготовляются методами сплавления

Рис. 5.9. Принцип устройства плоскостных диодов, изготовленных                                            

             сплавным (а) и диффузионным (б) методом.

или диффузии. В пластинку германия n типа вплавляют при темпера-туре около 500°С каплю индия, которая сплавляясь с германием, об-разует слой германия p типа (рис. 5.9.а).

  Диффузионный метод изготовления p – n перехода основан на том, что атомы примеси диффундируют в основной полупроводник. Для интенсивной диффузии основной полупроводник нагревают до высоких температур (до 900°С). Тогда на поверхности образуется слой германия p типа. Изменяя длительность диффузии можно точно получить слой нужной толщины (рис. 5.9.б). После охлаждения его удаляют путём травления со всех частей пластинки, кроме одной грани.