Устройство полупроводниковых диодов

Полупроводниковым диодом называется полупроводниковый прибор с одним p-n переходом и двумя выводами.

По конструкции диоды могут быть плоскостными и точечными. В плоскостных линейные размеры p-n перехода больше его толщины. В точечных – меньше.

Плоскостные диоды получают несколькими методами.

1. Методом сплавления получают германиевые диоды (рис.12, а). При этом таблетка индия при нагреве расплавляется и растворяет германий. Образуется p -слой, легированный индием (p -типа). С припоем создается невыпрямляющий контакт. Переход несимметричный, (p_p >> n_n) электронная составляющая тока много меньше дырочной

I _диф = I_p + I_n = I_p (2.1)

Область с большой концентрацией основных носителей называют эмиттером. С малой, в которую инжектируются неосновные для нее носители, – базой.

2. При диффузионной технологии (рис.12, б) донорная и акцепторная примеси поступают из газовой среды вглубь пластины с электропроводностью n - или p - типа. Концентрация введенной примеси уменьшается с глубиной, эмиттерный слой неоднороден, p-n переход плавный.

Рис.12. Структуры плоскост- ных диодов

При эпитаксии на полупроводниковой пластине, содержащей акцепторную примесь, наращивают кристаллический слой с донорной примесью. Получается резкий p-n переход. Наличие промежуточного обедненного слоя p ^- позволяет использовать его в качестве базы и увеличивать толщину p-n перехода (в).

4. Диод Шоттки (г) создают путем выращивания на подложке из кремния n ⁺ типа эпитаксиального слоя n ^- типа. На нем наращивается слой Si (диэлектрик). После протравливания методом фотолитографии окон в слое Si, в них наносится металл, создающий переход Шоттки.

Точечный диод создают внедрением металлической иглы в кристалл полупроводника. За счет импульсов разогрева места контакта формируется эмиттерный слой. По назначению диоды могут быть: выпрямительные, ВЧ, СВЧ, импульсные, стабилитроны, варикапы, туннельные, фотодиоды, светодиоды.