Контрольная работа: Основные качества полупроводников

Рис. 1.2-2 Реальная и теоретическая ВАХ р-n –перехода.

2. Полупроводниковые диоды

Диод

Диод — это полупроводниковый прибор с одним электрическим р-nпереходом и двумя выводами. В зависимости от функционального назначения, уровня требуемых электрических параметров в диодах в качестве электрических переходов используются выпрямляющие электронно-дырочные переходы, переходы Шотки, гетеропереходы.

Характерной особенностью выпрямляющего перехода Шотки в отличие от р-п перехода является разная высота потенциальных барьеров для электронов и дырок. Поэтому через переход Шотки может не происходить инжекция неосновных носителей заряда в полупроводнике.

Следовательно, в диодах Шотки отсутствует процесс накопления и рассасывания неосновных носителей в базе. В силу этого такие диоды имеют лучшие частотные свойства по сравнению с диодами с р-п переходом.

А так же диоды подразделяются по площади p-n перехода на точечные и плоскостные.

В точечных диодах p-n переход получают при помощи металлической иглы с нанесенной на острие примесью. При пропускании импульса тока примесь диффундирует в толщу полупроводника, образуя полусферический слой противоположного типа электропроводности.

Точечные диоды имеют малую емкость перехода (< 1 пФ) могут, применятся на всех частотах вплоть до СВЧ. Однако вследствие малой площади перехода точечные диоды допускают токи не более десятков mA.

Плоскостные диоды изготовляют методом сплавления или диффузии. Для их изготовления в пластину исходного полупроводника вплавляется капля примеси, либо создаются условия для диффузии газообразной примеси.

Плоскостные диоды допускают прохождение прямых токов, доходящих до сотен ампер в мощных диодах, но обладают большой емкостью до сотен пФ, что ограничивает частотный диапазон их применения областью НЧ.

Диффузионная область диодов более богата примесями – она является эмиттером. Противоположная область является базой.

Выводы диодов образуются с помощью Me, образующих омический контакт с полупроводником.

Классификация полупроводниковых диодов

В основе практического применения диодов в радиотехнике и их классификации лежит ряд свойств переходов:

1. Выпрямительные.

2. Высокочастотные диоды.

3. Импульсные.Используют свойства асимметрии вольт- амперной характеристики.

4. Стабилитроны. Используют явления электрического пробоя перехода.

5. Варикапы. Используют зависимость емкости перехода от приложенного напряжения.

6. Туннельные и обратные диоды. Используют туннельный эффект в переходе.

7. Диоды Шоттки. Используют свойства перехода Me – п/п.

Классификация современных полупроводниковых приборов запечатлена в системе условных обозначений их типов. В соответствии с возникновением новых классификационных групп приборов совершенствуется и система их условных обозначений, которая за последние 30 лет трижды претерпевала изменения. Система обозначений современных полупроводниковых диодов, тиристоров и оптоэлектронных приборов установлена отраслевым стандартом ОСТ 11336.919 - 81 и базируется на ряде классификационных признаков этих приборов. В основу системы обозначений положен буквенно-цифровой код.

Первый элемент обозначает исходный полупроводниковый материал, на базе которого изготовлен прибор. Для обозначения исходного материала используются буквы или цифры, приведённые ниже:

Г или 1 — для германия или его соединений;

К или 2 — для кремния или его соединений;