1.5. Классификация полупроводниковых диодов

Основой полупроводникового диода является p-n-переход, определяющий его свойства, характеристики и параметры.

По своему назначению полупроводниковые диоды подразделяются на: выпрямительные, импульсные, высокочастотные и сверхвысокочастотные, стабилитроны (опорные диоды), туннельные, варикапы, фото- и светодиоды.

В зависимости от исходного полупроводникового материала диоды подразделяются на германиевые, кремниевые и арсенидо-галлиевые.

По конструктивно-технологическому признаку диоды делятся на плоскостные и точечные. Наиболее распространены плоскостные сплавные диоды, применение которых затруднительно лишь на повышенных частотах. Преимуществом точечных диодов является низкое значение емкости p-n-перехода.

Плоскостные сплавные диодыимеют плоский р-n-переход, линейные размеры которого значительно превышают ширину области объемного заряда.они изготовляются методом сплавления полупроводниковой пластинки с металлом: при температуре 500⁰С в пластинку германия n-типа вплавляют каплю трехвалентного индия, которая, сплавляясь с германием, образует слой р⁺-типа, являющийся эмиттером. К пластинке полупроводника и к индию припаивают никелевые проволочные выводы.

Таким же образом можно получить эмиттерную область n⁺-типа, если в германий

р-типа вплавлять пятивалентную сурьму. При последующем охлаждении происходит рекристаллизация исходного полупроводника с примесью металла и образуется

р-n-переход.

У точечных диодов р-n-переход образуется в месте контакта небольшой пластины полупроводника и тонкой заостренной проволочки (иглы) с нанесенной на нее акцепторной примесью: кремниевые точечные диоды изготовляются из кремния n-типа и алюминия, германиевые – из германия n-типа и индия. В обоих случаях через контакт иглы с расплавленным алюминием или индием с полупроводником пропускают импульс тока. Происходит диффузия металла в полупроводниковую пластинку, и образуется полусферический р-n-переход малой площади. Благодаря этому точечный переход обладает малой емкостью и может работать на частотах в сотни мегагерц. Но малая площадь р-n-перехода определяет также небольшой допустимый ток диода.

Диффузионные диоды получают за счет диффузии в полупроводниковую пластину примеси, находящейся в газообразной, жидкой или твердой фазах.

Если на поверхность полупроводника нанести защитный слой с отверстиями и через эти отверстия проводить диффузию примеси, то получают планарныйр-n-переход.

Собственная емкость диффузионных диодов меньше, чем сплавленных, и составляет С_д1…2 пф.

Маркировка ППДпредусматривает шесть символов. Первый символ – буква (для диодов общего назначения) или цифра (для специальных диодов – работающих при повышенных температурах) - указывает материал полупроводника: Г (1) – германий, К (2) – кремний, А (3) – GaAs. Второй символ – буква, означающая подкласс диода: Д – выпрямительные, высокочастотные (универсальные) и импульсивные диоды; В – варикапы; С – стабилитроны и стабисторы; Л – светодиоды. Третий символ – цифра, указывающая назначение диода (у стабилитронов – мощность рассеяния): три – переключательный, четыре – универсальный. Четвертый и пятый символы – двузначное число, указывающее порядковый номер разработки (у стабилитронов – номинальное напряжение стабилизации). Шестой символ – буква, обозначающая параметрическую группу прибора (у стабилитронов – последовательность разработки).

Примеры маркировки диодов:

ГД 412А – (Г) – германиевый, (Д) – диод, (4) – универсальный, (12) – номер разработки, (А) – группа;

КС 196 В - (К) – кремниевый, (С) – стабилитрон, (1) – мощность расстояния не более 0,3 Вт, (96) – номинальное напряжение стабилизации 9,6 В, (В) – третья разработка. Обозначения диодов на электрических схемах показаны на рис. 1.6

.