Пробой p- n- перехода
Если не предусмотрено мер по отводу тепла от p- n- перехода, то ↑Uобр приводит к тепловому пробою p - n- перехода. Тепловой пробой выводит диод из строя.
Пробой- лавинообразное увеличение Iобр при незначительном приращении ∆Uобр.(кривая 1).
Различают
также электрический пробой ( кривая 2
и 3 ). Это явление используется для
построения спец. приборов.
Электрический пробой бывает 2-х видов: лавинный и тунельный.
Лавинный пробой: увеличение концентрации СНЗ за счет ударной ионизации нейтральных атомов собственного полупроводника.
Наблюдается в сравнительно широких p- n- переходах. Под действием большой напряженности поля ННЗ движутся сравнительно долго и за это время успевают получить приращение энергии, достаточное для того, чтобы один ННЗ привел при ионизации к созданию двух или более.
Тунельный пробой: возникает в очень узких переходах при очень высокой напряженности поля.
Поле способно вырвать электрон из ковалентной связи. Но значительного приращения энергии он не успеет получить и будет перенесен в другую область.
Резко различить тунельный и лавинный пробой трудно.
Диоды создаются для выполнения различных функций и, соответственно, имеют особенности в параметрах, в характеристиках, имеют специальные схемные обозначения.
Каждый диод имеет специальную маркировку. Используя ее по справочнику можно получить сведения о назначении ,параметрах и технических характеристиках конкретного диода.
Д2 выпрямительные, смесительные
Д3 импульсные, детекторные
Д4 варикап – диод используемый как емкость, изменяемая напряжением
Д41 стабилитрон (для стабилизациии U)
Стабилитрон.
Штатное использование - при обратном включении.
Стабилитроны выпускаются на определенное значение стабилизации
КС 561 (5.6 В)
Д 814А (8.2 В)
и т.д.
Более устойчивые - кремневые стабилизаторы.
Иногда их используют не в штатном режиме, а в области прямых напряжений.
Штатный рабочий участок - от начала электрического пробоя - при Uст.мin до Uст.мах .
Uст.мах ограничено допустимой рассеиваемой мощностью
Рдоп = Iст.махUст.мах
РА должно быть < Рдоп
Характеризуется стабилитрон динамическим сопротивлением (rd -сопротивление переменному току). Оно определяется для конкретной рабочей точки
rd = dUcт/dIcт в ИРТ А
На рабочем участке СД rd =const
rd -параметр стабилитрона
Ток стабилитрона в различных ИРТ разный, поэтому сопротивление постоянному току R= параметром не является.
R=А=Ucт / Icт
Если IA1=IA/2, то R=А1 > RА в 2 раза
Стабилитрон тем лучше, чем меньше rd.
Для маломощных стабиливольтов rd составляет единицы, десятки Ом, а R= >> rd .
Барьерная емкость p- n- перехода
p- n- переход можно рассматривать как конденсатор, обкладками которого является р и n области монокристалла, а диэлектриком - обедненный СНЗ участок между ними (собственно p- n- переход).
В кристалле с обеих сторон границы есть 2 слоя разнополярных неподвижных ионов примесей.
В p- n- переходе сопротивление R большое, а при обратных напряжениях – очень большое.
Ширина перехода - аналог расстояния между обкладками конденсатора.
Изменение Uобр изменяет ширину p- n- перехода и величину пространств. заряда и барьерную разность потенциалов
↑d => уменьшается C
Эта емкость есть и при прямом включении, и ее значение даже больше. Но при прямом включении R самого перехода (эквивалент диэлектрика) мало.
