- •Полупроводниковые диоды.
- •Содержание:
- •Введение
- •Развитие электроники
- •Плоскостной выпрямительный диод
- •Параметры выпрямительных диодов
- •Кремниевый стабилитрон
- •Параметры стабилитронов
- •Туннельный диод
- •Параметры туннельных диодов
- •Точечный диод
- •Некоторые параметры точечных диодов
- •Импульсный диод
- •Параметры импульсных диодов
- •Варикапы
- •Диоды Шоттки
- •Список литературы
Параметры импульсных диодов
Тип диода |
Iпр, мА |
Uпр |
Uпр.имп |
Uобр |
Iобр, мкА |
tвосст, мкс |
tуст, мкс |
C (Uобр=5В), пФ |
В | ||||||||
Д18 Д219А КД503А |
20 50 20 |
1 1 1 |
5,0 2,5 2,5 |
20 70 30 |
50 1 10 |
<0,1 0,5 0,01 |
<0,08 - - |
0,5 15 5 |
По величине tвост импульсные диоды подразделяются на:
скоростные, или микросекундные 1мкс< tвост <0,1мс
сверхскоростные, или наносекундные tвост <0,1мкс
Варикапы
Варикапы – это полупроводниковый диод, в котором используется зависимости барьерной емкости Сбар р-п перехода от обратного напряжения. Для большинства реальных р-п переходов зависимость Сбар(Uобр) можно представить в виде
Сбар(Uобр)=AS(Uобр +0)-n пФ,
где A – постоянный коэффициент для данного перехода; S – площадь перехода, мм2 ; Uобр – обратное напряжение, В; 1/2 n 1/3, 00,8 В.
Например, для сплавных переходов A=128, n=1/2:
Варикапы широко применяются в радиотехнических устройствах для электронной (дистанционной) перестройки колебательных контуров в диапазонах в диапазонах радиоволн – коротковолновом (КВ), ультракоротковолновом (УКВ) и дециметровом (ДЦВ). По сути варикап это полупроводниковый управляемый напряжением конденсатор. Он заменяет в радиоустройствах конденсаторы переменной емкости довольно внушительных габаритов. Особенно эффективно применение варикапов в микроэлектронных радиоустройствах.
Параметры варикапов.
Cн – номинальная емкость, измеренная между выводами при небольшом обратном напряжении Uобр =25 В. Для большинства варикапов Cн 10500 пФ.
Kc – коэффициент перекрытия по емкости, равный отношению Cбар max / Cбар min 520.
Cбар max = Cбар (Uобр min), Cбар min = Cбар (Uобр max).
Q – добротность, определяемая отношением реактивного сопротивления варикапа Xc к полному сопротивлению потерь rs при заданном обратном напряжении на заданной частоте
Q = Xc/rs 20500.
На высокой частоте Xc=1/ Cбар и Qв =1/ rs Cбар
Диоды Шоттки
В последнее время достаточно широко в электронных приборах, особенно в микросхемах, используется барьер Шоттки, являющийся основой диода Шоттки (ДШ). Барьер Шоттки образуется в переходе металл – полупроводник. Возможны металло-дырочный или металло-электронный переходы. По свойствам ДШ аналогичен рассмотренным ранее диодам с электронно-дырочным переходом, но отличается от них параметрами. Переход металл – полупроводник часто называют «контакт металл – полупроводник».
Для изготовления ДШ в качестве основы используют низкоомный кремний n-типа (n+) с тонким слоем (плёнкой) высокоомного кремния того же типа (n). На поверхность высокоомной плёнки кремния (n-Si) наносят металлический электрод из золота методом напыления в вакууме. На границе плёнки золота и высокоомной плёнки n-Si образуется выпрямляющий контакт (переход).
Au
AПереходhos
высокоомная
nпленкаSi-n
n+
основание Si-n+
Рис.7.
Прямое напряжение на ДШ меньше на 0,2-0,3 В, чем на кремниевом p-n переходе. Прямое напряжение не превышает 0,4 В. Это важное свойство ДШ позволяет существенно повысить быстродействие ключевых элементов в цифровой импульсной технике применением «ключей Шоттки».
Кроме сверхскоростных и сверхвысокочастотных диодов на базе барьера Шоттки можно создавать и мощные высокочастотные выпрямительные ДШ. Созданы ДШ, работающие на частоте 1 МГц при Uобр≥50 В и Iпр≥10 А.
ВАХ:
Ua
Рис.8.