1.Точечные диоды.

Рис. 1 – металлическая игла из сплава вольфрама и молибдена; 2 – областьp; 3 – кристалл полупроводника; 4 – металлизация. Они образуются в месте контакта металлической иглы с кристаллом полупроводника. Областьpобразуется в результате термодиффузии акцепторной примеси с конца иглы в полупроводник при пропускании через структуру больших импульсов тока. Точечные диоды отличаются малой площадьюp-nперехода и имеют малую ёмкость, что позволяет использование на ВЧ. Вместе с тем малая площадьp-nперехода обуславливает малую величину прямых токов, которые не превышают несколько десятков миллиампер. Полупроводниковым диодом называется полупроводниковый прибор, содержащий один или несколькоp-nпереходов и имеющий два вывода.

2.Сплавные диоды.

Рис. 1 – сплав, содержащий акцепторную примесь; 2 – областьp; 3 – кристалл полупроводника; 4 – металлизация. Сплавные диоды получают плавлением сплава, содержащего акцепторную примесь, с кристаллом полупроводника. В качестве акцепторной примеси для германиевых диодов используется индий, для кремниевых – алюминий. В качестве подложки выбирается полупроводникn-типа, это связано с тем, что подвижность электронов существенно превышает подвижность дырок. Сплавные диоды имеют большую площадьp-nперехода и могут пропускать токи в десятки ампер. Однако большая площадьp-nперехода сплавных диодов обуславливает их большую барьерную ёмкость, что не позволяет использовать их на ВЧ, т.к. при этом большая часть тока протекает через ёмкость диода и он теряет свои выпрямляющие свойства.Рис. Поэтому сплавные диоды применяются в основном в цепях питания. Полупроводниковым диодом называется полупроводниковый прибор, содержащий один или несколькоp-nпереходов и имеющий два вывода.

3.Микросплавные диоды.

Рис. 1 – тонкая золотая плёнка; 2 – областьp; 3 – кристалл полупроводника; 4 – металлизация. Микросплавные диоды получают плавлением тонкой золотой плёнки с присадкой галлия на конце в кристалл полупроводника. Микросплавные диоды имеют площадьp-nперехода несколько большую площадиp-nперехода точечных диодов. Микросплавные диоды также применяются на ВЧ. Полупроводниковым диодом называется полупроводниковый прибор, содержащий один или несколькоp-nпереходов и имеющий два вывода..

4.Диффузионные диоды.

Рис. Диффузионные диоды получают методами общей или локальной диффузии. Областьpполучают диффузией алюминия в кристалл кремнияn-типа, областьp+ диффузией бора, областьn+, необходимую для омического контакта, получают диффузией фосфора. Металлические контакты получают химическим осаждением никеля с последующим золочением. Полупроводниковым диодом называется полупроводниковый прибор, содержащий один или несколькоp-nпереходов и имеющий два вывода.

5.Мезадиффузионные диоды.

Рис. Мезадиффузионные диоды получают методом глубокого химического травления. На рисунке пунктиром показана вытравленная часть полупроводника. Мезадиффузионные диоды имеют диаметрp-nперехода несколько десятков микрометров. Мезаструктура применяется для уменьшения площадиp-nперехода. Полупроводниковым диодом называется полупроводниковый прибор, содержащий один или несколькоp-nпереходов и имеющий два вывода.

6.Эпитаксиальные диоды.

Рис. 1 – металлизация; 2 – диэлектрическая плёнка; 3 – эпитаксиальный слой; 4 – кристалл полупроводника; 5 – металлизация. Эпитаксиальные диоды получают диффузией в эпитаксиальный слой после проведения фотолитографии. Полупроводниковым диодом называется полупроводниковый прибор, содержащий один или несколькоp-nпереходов и имеющий два вывода.

7.Планарные и планарно-эпитаксиальные диоды.

У планарных диодов выводы от n- иp-областей располагаются в одной плоскости. Планарно-эпитаксиальные диоды имеют следующую структуру.Рис. 1 – металлизация; 2 – диэлектрическая плёнка; 3 – эпитаксиальный слой; 4 - кристалл полупроводника. На ряду с диффузией для получения полупроводниковых диодов может использоваться ионная имплантация. Ионная имплантация заключается в бомбардировке поверхности кристалла ионами с высокой энергией. Полупроводниковым диодом называется полупроводниковый прибор, содержащий один или несколькоp-nпереходов и имеющий два вывода.

8.Диоды Шоттки.

Рис. 1 – металлизация; 2 – диэлектрическая плёнка; 3 – эпитаксиальный слой; 4 - кристалл полупроводника; 5 – металлизация. Диоды Шоттки получают напылением чистого металла на хорошо очищенную поверхность полупроводника. Диоды Шоттки отличаются малым падением напряжения в прямом направлении, которое составляет порядка 0,1 В. Для защиты от климатических и механических воздействий полупроводниковые диоды размещают в металлических, керамических, стеклянных, пластмассовых, металлокерамических, металлостеклянных и металлопластмассовых корпусах. Полупроводниковым диодом называется полупроводниковый прибор, содержащий один или несколькоp-nпереходов и имеющий два вывода.

9.Выпрямительные диоды. Основные параметры.

Выпрямительные диоды предназначены для преобразований переменного тока в постоянный. Основными параметрами выпрямительных диодов являются: максимально допустимый прямой ток , прямое падение напряжения при заданной величине прямого тока, максимально допустимое обратное напряжение, обратный ток при заданной величине обратного напряжения, рабочий диапазон частот. По величиневыпрямительные диоды подразделяются на диоды малой, средней и большой мощности. К диодам малой мощности относятся диоды0,3 А. К диодами средней мощности относятся диоды 0,3 А10 А. К диодам большой мощности относятся диоды10 А. Большая величинадостигается в выпрямительных диодах за счёт большой площадиp-nперехода. Однако большая площадьp-nперехода обуславливает большую величину ёмкости диодов, что не позволяет использовать их на высоких частотах. Большая величина обратного напряжения выпрямительных диодов обеспечивается выборов в качестве базы полупроводникового диода высокоомного полупроводника (с низкой степенью легирования). Это обеспечивает большую ширинуp-nперехода.получают в диодах, имеющих структуруn-i-p, гдеi– слой полупроводника, по своим характеристикам близкий к собственному полупроводнику. При протекании больших прямых токов в выпрямительных диодах выделяется достаточно большая мощность, поэтому для обеспечения хорошего теплоотвода выпрямительные диоды помещают в металлические корпуса, имеющие малое тепловое сопротивление и предусматривающие возможность их крепления на радиаторах.

10.Германиевые и кремниевые выпрямительные диоды. Параллельное ипоследовательное соединение.

Для изготовления выпрямительных диодов используют, как правило, германий или кремний. Поскольку кремний имеет большую ширину запрещённой зоны =1,12 эВ,=0,72 эВ, то выпрямительные диоды на основе кремния имеют меньшие обратные токи и более широкий диапазон рабочих температур. Выпрямительные диоды на основе германия работают при температурах, не превышающих 85, а кремниевые при температурах до 125.0,3÷0,8 В,0,6÷1,2 В. При необходимости выпрямления токов, превышающих максимально допустимые значения для данного типа диодов,допускается параллельноесоединение нескольких диодов. При этом последовательно к каждому диоду включается добавочный резистор.

Рис. Добавочные резисторы предназначены для выравнивания токов, протекающих через диоды. При отсутствии добавочных резисторов вследствие не идентичности параметров диодов большая часть тока может протекать через один из диодов, что может привести к выходу его из строя. При необходимости выпрямления напряжения, превышающего максимально допустимое для заданного типа диодов, допускаетсяпоследовательное соединениенескольких диодов, при этом параллельно каждому диоду включают шунтирующий резистор.

Рис. Шунтирующие резисторы предназначены для выравнивания падения напряжения на диодах. При отсутствии шунтирующих резисторов вследствие не идентичности параметров диодов может создаться ситуация, когда большая часть прикладываемого напряжения будет падать на одном из диодов, что может привести к выходу его из строя. При выборе полупроводникового диода необходимо ориентироваться на амплитудное значение выпрямляемых напряжений. Последовательное и параллельное соединение диодов можно использовать только в технически обоснованных случаях.