Полупроводниковые диоды

10 11 12 13 14 15 16

П/п диодом называют прибор с одним P-N-переходом и двумя
выводами.

Полупроводниковые приборы разделяют на 1) точечные; 2) плоскостные.

По способу внесения примесей: 1) сплавные; 2) диффузионные.

Типы диодов:

1. Выпрямительные диоды предназначены для выпрямления переменных токов.

ВАХ диода

Основные параметры: I _пр.max; U _пр = (0,5 − 1,5)B;

U _{обр. max}; I _обр; P _pac.max; C _меж.эл; f _пред.

Обозначения: Г − германий, К − кремний, А − арсенид галлия.

2. Кремниевые стабилитроны − для стабилизации напряжения. Используется работа при обратной полярности.

ВАХ стабилитрона

Основные параметры: U_ст; I_ст.min; I_ст.max. .

− температурный коэффициент напряжения стабилизации (−0,05 ÷ +0,02)% С.

3. Туннельные диоды, в которых используется туннельный эффект (при эл. пробое происходит тоннелирование электронов из зоны P-слоя в зону N-слоя).

ВАХ туннельного диода

На ВАХ есть участок с отрицательным R д.

Основные характеристики I _п, I _п/ I _в. Применяются в генераторах ВЧ колебаний, в импульсных переключателях.

4. Обращенные диоды − разновидность туннельных диодов. Они обладают вентильными свойствами там, где выпрямительные диоды не обладают. I _п− ток пика. При I _обр имеют наибольшую проводимость.

ВАХ обращенного диода

5. Варикапы − полупроводниковые диоды, у которых ёмкость С с увеличением U _обр уменьшается, т.е. это элемент с управляемой емкостью.

Основные параметры: 1) общая емкость С_в при U = 2−5 В.

2) К _с = С _max/ С _min = (5÷20) − коэффициент перекрытия по емкости. Применяется в параметрических усилителях, при дистанционном управлении, в системах автоматической подстройки частоты.

Характеристика варикапа

6. Светодиоды, в которых P-N-переход излучает свечение. Этим свойством обладают п/п на основе карбида кремния, арсенида и фосфида галлия.
При прохождении через P-N-переход I _пр основные носители заряда инжектируют в соседние слои и рекомбинируют в граничных областях. При рекомбинации выделяется квант эл.-магн. энергии (фотон) количество излучаемого света зависит от I _пр. Применяются для контроля работоспособности электронных цепей, индикации (цифровые, буквенные индикаторы).

7. Фотодиоды − используют внутренний фотоэффект.

Может работать в режиме фотогенератора, когда внешний источник ЭДС отсутствует и при освещении поверхности появляется фото-ЭДС, или в режиме фотопреобразователя, когда U _внеш подано в запирающем направлении;(участок оа) – фото-ЭДС; (участок об) – фотодиода; на участке аб – работа в режиме фотогенератора; на участке бв – работа в режиме фотопреобразователя.