2 Полупроводниковые компоненты

2.2 Полупроводниковые диоды

2.2.1 Классификация и система обозначений полупроводниковых диодов

Полупроводниковым диодом называется полупроводниковый прибор, как правило, с одним электронно-дырочным переходом и двумя выводами.

Полупроводниковые диоды подраз­деляются на группы по многим при­знакам. Бывают диоды из различных полупроводниковых материалов, пред­назначенные для низких или высоких частот, для выполнения различных функций и отличающиеся друг от друга по конструкции.

Система обозначений современных полупроводниковых диодов, установлена отраслевым стандартом ОСТ 11.336.919-81 и базируется на ряде классификационных признаков этих приборов.

В основу системы обозначений положен буквенно-цифровой код.

Первый элемент обозначает исходный полупроводнико­вый материал, на основе которого изготовлен прибор.

Для обозначения исходного материала используются сле­дующие символы:

Г и 1 — для германия или его соединений;

К и 2 — для кремния или его соединений;

А и 3 — для соединения галлия (например, для арсенида галлия);

И и 4 — для соединения индия (например, для фосфида индия).

Второй элемент обозначения — буква, определяющая подкласс (или группу) приборов.

Для обозначения подклассов приборов используется одна из следующих букв:

Д — диодов выпрямительных и импульсных;

Ц — выпрямительных столбов и блоков;

В — варикапов;

И — туннельных диодов;

А — сверхвысокочастотных диодов;

С — стабилитронов;

Г — генераторов шума;

Л — излучающих оптоэлектронных приборов;

О — оптопар;

Н — диодных тиристоров;

У — триодных тиристоров.

Третий элемент обозначения — цифра, определяющая основные функциональные возможности прибора.

Для обозначения наиболее характерных эксплуатационных признаков приборов (их функциональных возможностей) ис­пользуются следующие цифры применительно к различным подклассам приборов.

Диоды (подкласс Д):

1 — для выпрямительных диодов с постоянным или сред­ним значением прямого тока не более 0,3 А;

2 — для выпрямительных диодов с постоянным или сред­ним значением прямого тока более 0,3 А, но не свыше 10 А;

3— диодные преобразователи (магнитодиоды, термодиоды и др.);

4 — для импульсных диодов с временем восстановления обратного сопротивления более 500 нс;

5 — для импульсных диодов с временем восстановления более 150 нс, но не свыше 500 нс;

6 — для импульсных диодов с временем восстановления 30... 150 нс;

7 — для импульсных диодов с временем восстановления 5...30 нс;

8 — для импульсных диодов с временем восстановления 1...5 нс;

9 — для импульсных диодов с эффективным временем жизни неосновных носителей заряда менее 1 нс.

Выпрямительные столбы и блоки (подкласс Ц):

1 — для столбов с постоянным или средним значением прямого тока не более 0,3 А;

2 — для столбов с постоянным или средним значением прямого тока не более 0,3...10 А;

3 — для блоков с постоянным или средним значением прямого тока не более 0,3 А;

4 — для блоков с постоянным или средним значением прямого тока более 0,3... 10 А.

Варикапы (подкласс В):

1 — для подстроенных варикапов;

2 — для умножительных варикапов.

Туннельные диоды (подкласс И):

1 — для усилительных туннельных диодов;

2 — для генераторных туннельных диодов;

3 — для переключательных туннельных диодов;

4 — для обращенных диодов.

Сверхвысокочастотные диоды (подкласс А):

1 — для смесительных диодов;

2 — для детекторных диодов;

3 — для усилительных диодов;

4 — для параметрических диодов;

5 — для переключательных и ограничительных диодов;

6 — для умножительных и настроечных диодов;

7 — для генераторных диодов;

8 — для импульсных диодов.

Стабилитроны (подкласс С):

1 — для стабилитронов мощностью не более 0,3 Вт с номинальным напряжением стабилизации менее 10 В;

2 — для стабилитронов мощностью не более 0,3 Вт с номинальным напряжением стабилизации 10...100 В;

3 — для стабилитронов мощностью не более 0,3 Вт с номинальным напряжением стабилизации более 100 В;

4 — для стабилитронов мощностью 0,3...5 Вт с номиналь­ным напряжением стабилизации менее 10 В;

5 — для стабилитронов мощностью 0,3...5 Вт с номиналь­ным напряжением стабилизации 10...100 В;

6 — для стабилитронов мощностью 0.3...5 Вт с номиналь­ным напряжением стабилизации более 100 В;

7 — для стабилитронов мощностью 5...10 Вт с номиналь­ным напряжением стабилизации менее 10 В;

8 — для стабилитронов мощностью 5... 10 Вт с номиналь­ным напряжением стабилизации 10...100 В;

9 — для стабилитронов мощностью 5...10 Вт с номиналь­ным напряжением стабилизации более 100 В.

Генераторы шума (подкласс Г):

1 — для низкочастотных генераторов шума;

2 — для высокочастотных генераторов шума.

Излучающие оптоэлектронные приборы (подкласс Л):

источники инфракрасного излучения:

1 — для излучающих диодов;

2 — для излучающих модулей;

приборы визуального представления информации:

3 — для светоизлучающих диодов;

4 — для знаковых индикаторов;

5 — для знаковых табло;

6 — для шкал;

7 — для экранов.

Оптопары (подкласс О):

Р — для резисторных оптопар;

Д — для диодных оптопар;

У — для тиристорных оптопар;

Т — для транзисторных оптопар.

Четвертый элемент — число, обозначающее порядко­вый номер разработки технологического типа. Для обозначе­ния порядкового номера разработки используется двухзнач­ное число от 01 до 99. Если порядковый номер разработки превысит число 99, то в дальнейшем используют трехзначное число от 101 до 999.

Пятый элемент — буква, условно определяющая класси­фикацию (разбраковку по параметрам) приборов, изготовлен­ных по единой технологии. В качестве классификационной литеры используют буквы русского алфавита (за исключением букв 3, О, Ч, Ы, Ш, Щ, Ю, Я, Ь, Ъ, Э).

В качестве дополнительных элементов обозначения ис­пользуют следующие символы:

цифры 1—9 для обозначения модификаций прибора, при­водящих к изменению его конструкции или электрических па­раметров;

букву С для обозначения сборок — наборов в общем корпусе однотипных приборов, не соединенных или соединен­ных одноименными выводами;

цифры, написанные через дефис для обозначений следую­щих модификаций конструктивного исполнения бескорпусных приборов:

1 — с гибкими выводами без кристаллодержателя;

2 — с гибкими выводами на кристаллодержателе (под­ложке);

3 — с жесткими выводами без кристаллодержателя (под­ложки);

4 — с жесткими выводами на кристаллодержателе (под­ложке);

5 — с контактными площадками без кристаллодержателя (подложки) и без выводов;

6 — с контактными площадками на кристаллодержателе без выводов, буква Р — после последнего элемента обозначе­ния для приборов с парным подбором, буква Г — с подбором в четверки, буква К — с подбором в шестерки.

Таким образом, современная система обозначений вмеща­ет значительный объем информации о свойствах прибора.

Примеры обозначений приборов:

2Д921А — кремниевый импульсный диод с эффективным временем жизни неосновных носителей заряда менее 1 нс, номер разработки 21,группа А;

ЗИ203Г — арсенидогаллиевый туннельный генераторный диод, номер разработки 3, группа Г;

АЛ103Б — арсенидогаллиевый излучающий диод инфра­красного диапазона, номер разработки 3, группа Б.

Поскольку ОСТ 11. 336.919-81 введен в действие в 1982 г., для ранее разработанных приборов использована иная систе­ма обозначений. Условные обозначения приборов, разрабо­танных до 1964 г., состоят их двух или трех элементов.

Первый элемент обозначения — буква Д, характеризую­щая весь класс полупроводниковых диодов.

Второй элемент обозначения — число (номер), которое указывает на область применения:

от 1 до 100 — для точечных германиевых диодов;

от 101 до 200 — для точечных кремниевых диодов;

от 201 до 300 — для плоскостных кремниевых диодов;

от 301 до 400 — для плоскостных германиевых диодов;

от 401 до 500 — для смесительных СВЧ детекторов;

от 501 до 600 — для умножительных диодов;

от 601 до 700 — для видеодетекторов;

от 701 до 749 — для параметрических германиевых ди­одов;

от 750 до 800 — для параметрических кремниевых ди­одов;

от 801 до 900 — для стабилитронов;

от 901 до 950 — для варикапов;

до 951 до 1000 — для туннельных диодов;

от 1001 до 1100 — для выпрямительных столбов.

Третий элемент обозначения — буква, указывающая на разновидность групп однотипных приборов.

В технической документации и специальной литературе следует применять условные графические обозначения полу­проводниковых приборов в соответствии с ГОСТ 2.730—73.

Графические обозначения полупроводниковых приборов приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1– Условные графические обозначения полу­проводниковых диодов

В справочной литературе приводятся основные стандарты на полу­проводниковые диоды.

Буквенно-цифровой код диодов обязательно указывается рядом с их условным графическим обозначением (УГО) на схемах принципиальных электрических (рисунок 2.1), подробно описывающих элементную базу электронного устройства и электрические связи между электрорадиоэлементами (ЭРЭ).

Рисунок 2.1 – УГО диода с буквенно-цифровым кодом

На корпусе диода обычно указывают материал полупроводника, из которого он изготовлен (буква или цифра), тип (буква), назначение или электрические свойства прибора (цифра), букву, соответствующую разновидности прибора, дату изготовления, а также его условное обозначение. Условное обозначение диода указывает, как нужно подключать диод на платах устройств.

Диод имеет два вывода, один из которых — катод (область n), а другой — анод (область р). На рисунке 2.2 анод обозначен буквой А, а катод – буквой К. При прямом включении анод имеет больший потенциал (плюс), а катод меньший (минус).

Рисунок 2.2 – Обозначение выводов диода

Фотографии разных типов диодов показаны на рисунке 2.3

Рисунок 2.3 – Фотографии разных типов диодов

Условное графическое изображение на корпусе наносится в виде стрелки, указывающей прямое направление (рисунок 2.4,а). Если стрелки нет, то ставится знак + рядом с анодом. На плоских выводах, некоторых диодов(например, типа Д2) прямо выштамповано условное обозначение диода (рисунок 2.4,б). При нанесении цветового кода цветную метку, точку или полоску наносят ближе к аноду (рисунки 2.4,в,г). Цветная маркировка в виде точек и полосок приведена в таблицах 2.2–2.5. На рисунке 2.4 указаны также габаритные размеры диодов в миллиметрах.

Рисунок 2.4 – Условное графическое изображение диода на корпусе и цветная маркировка в виде точек

Таблица 2.2 – Цветовая маркировка некоторых типа полупроводниковых диодов

	Цвет кольца
Тип диода
	со стороны катода (в середине корпуса)	СО стороны анода
Д2В		Оранжевая точка
Д2Д		Голубая точка
Д2Е		Зеленая точка
Д2И		Красная точка
Д9Б	Красная точка
Д9В	Оранжевая точка
Д9Г	Желтая точка
Д9Д	Белая точка
Д9Е	Голубая точка	Красная точка
Д9Ж	Зеленая и голубая точки
Д9И	Две желтые точки
Д9К	Две белые точки
Д9Л	Две зеленые точки
Д9М	Два голубых кольца	Красная точка
Д10	-	Черная и красная точки
Д10А	-	Черная и оранжевая точки
Д10Б	—	Черная и желта
2Д102А	—	Желтая точка
2Д102Б	—	Оранжевая точи
Д102А	Желтая точка	Зеленая точка
КД102Б	Оранжевая точка	Синяя точка
2Д103А	—	Белая точка
КД103А	-	Синяя точка
2Д104А	—	Белая точка
КД104А	—	Красная точка
КД103А		Синяя точка
КД103Б		Желтая точка
КД105А
КД105Б КД105В КД105Г	Белая или желтая полоса на торце корпуса	Зеленая точка Красная точка Белая или желтая точка
ГД107А		Черная точка
ГД107Б	—	Серая точка
КД109А. Б, В	—	Цветная точка
КД116Б-1	—	Синяя полоса
2Д118А-1	—	Цветная точка
2Д120А		Цветная точка
КД208А		Зеленая полоса

КД209А	Метка черного,
КД209Б	зеленого или	Белая точка
КД209В	желтого	Черная точка
КД209Г	цвета	Зеленая точка
2Д215А, Б, В	—	Красная полоса
2Д217А	—	Белая точка
2Д217Б	—	Красная точка
КД221А	—	Белая полоса
КД221Б	Белая точка	Белая полоса
КД221В	Зеленая точка	Белая полоса
КД221Г	Красная точка	Белая полоса
КД226А		Оранжевое кольцо
КД226Б		Красное кольцо
КД226В		Зеленое кольцо
КД226Г		Желтое кольцо
КД226Д		Белое кольцо
КД226Е		Голубое кольцо
КД243А	Фиолетовое кольцо
КД243Б	Оранжевое кольцо
КД243В	Красное кольцо
КД243Г	Зеленое кольцо
КД243Д	Желтое кольцо
КД243Е	Белое кольцо
КД243Ж	Голубое кольцо
КД510А	Одно широкое и два узких зеленых кольца
2Д510А	Одно широкое и одно узкое зеленое кольцо
КД521А		1 шир. + 2 узкие
КД521Б		синие полосы
КД521В		желтые полосы
КД522А	Одно узкое черное кольцо	Одно широкое
КД522Б	Два узких черных кольца	черное кольцо
КД522В	Три узких черных кольца	+ тип диода

Таблица 2.3 – Цветовая маркировка отечественных стабилитронов и стабисторов
Тип	Цвет полосы (кольца), точки
	со стороны катода	со стороны анода
КС133А	Голубая
КС139А	Зеленая
КС147А	Серая	Белая
КС156А	Оранжевая
КС168А	Красная
2С133А	Белая
2С13ЭА	Зеленая
2С147А	-	Черная
2С156А	Оранжевая
2С168А	Красная
КС175Ж	Белая
КС182Ж	Желтая
КС191Ж	Голубая
КС210Ж	Зеленая
КС211Ж	Серая
КС212Ж	Оранжевая
КС213Ж	Черная
2С175Ц	Черная	Желтая
2С182Ц	Красная
2С191Ц	Голубая
2С210Ц	Зеленая
2С211Ц	Серая
2С212Ц	Оранжевая
КС215Ж	Белая
КС216Ж	Желтая	Черная
КС218Ж	Голубая
КС220Ж	Зеленая
КС222Ж	Серая
КС224Ж	Оранжевая
Д818А	Белая
Д818Б	Желтая
Д818В	Голубая	Белая
Д818Г	Зеленая
Д818Д	Серая
Д818Е	Красная
Д818Ж	Черная
Д818И	Оранжевая
7ГЕ1А-С	Желтая точка
7ГЕ1А-С	Синяя точка

Таблица 2.4 – Цветовая маркировка отечественных стабилитронов

	Цвет полосы
Тип	Вариант 1	Вариант 2
	Со стороны анода	Маркировка на корпусе
Д814А1	белая	широкая полоса
Д814А2	черная
Д814Б1	синяя	широкая + узкая полоса
Д814В1	зеленая	узкая полоса
Д814Г1	желтая	две узкие полосы
Д814Д1	серая	три узкие полосы
2С411А		белая полоса
2С411Б		синяя полоса
2С516А		зеленая полоса
2С516Б		желтая полоса
2С516В		серая полоса

Тип	Цвет метки		Тип	Цвет метки		Тип	Цвет метки
ЗЛ102А	Черная точка		АЛ112Ж, Л	Зеленая точка		АЛ316А	Красная полоса
ЗЛ102Б	Две черные точки		АЛ112И,М	Синяя точка		АЛ316Б	Синяя полоса
ЗЛ102Г	Три черные точки		ЗЛ115А	Белая точка		АЛ336А	Красная точка
АЛ102А	Красная точка		ЗЛ136А	Красная точка		АЛ336Б	Две красные точки
АЛ102Б	Две красные точки		АЛ137А	Белая точка		АЛ336В	Зелёная точка
АЛ102Г	Три красные точки		ЗЛ137А	Черная точка		АЛ336Г	Две зелёные точки
АЛ107А	Цветная точка		ЗЛ138А	Две черные точки		АЛ336Д	Жёлтая точка
АЛ107Б	Две цветные точки		АЛ301А	Красная точка		АЛ336Е	Две жёлтые точки
ЗЛ108А	Белая точка		АЛ301Б	Две красные точки		АЛ336Ж	Три жёлтые точки
АЛ108А	Белая точка		АЛ307А, В, Д	Черная точка		АЛ336И	Белая точка
АЛ109А	Зеленая точка		АЛ307Б, Г, Е	Две черные точки		АЛ336К	Чёрная точка
АЛ112А, Г	Красная полоса		АЛ307И	Белая точка		АЛ402А	Красная точка
АЛ112Б, Д	Зеленая полоса		АЛ307Л	Две белые точки		АЛ402Б	Зелёная точка
АЛ112В	Синяя полоса		АЛ310А	Красная точка		АЛ402В	Синяя точка
АЛ112Е, К	Красная точка		АЛ310Б	Синяя точка

Таблица 2.5 – Цветовая маркировка отечественных светоизлучающих диодов