Физические основы электроники. Глазачев А.В - 32 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Физические основы электроники. Конспект лекций
32
Это объясняется, вероятнее всего, тем, что в области p–n-перехода имеется большая концентрация де-
фектов из-за несовершенства технологии.
Достоинствами арсенид-галлиевых выпрямительных диодов являются большой диапазон рабо-
чих температур и лучшие частотные свойства. Верхний предел рабочих температур для диодов
АД112А составляет 250 С
0
. Арсенид-галлиевые диоды АД110А могут работать в выпрямителях малой
мощности до частоты 1 МГц, что обеспечивается малым временем жизни носителей заряда в этом
материале.
Выводы:
1. С повышением температуры обратный ток у германиевых выпрямительных диодов резко
возрастает за счет роста теплового тока.
2. У кремниевых диодов тепловой ток очень мал, и поэтому они могут работать при более вы-
соких температурах и с меньшим обратным током, чем германиевые диоды.
3. Кремниевые диоды могут работать при значительно больших обратных напряжениях, чем
германиевые диоды. Максимально допустимое постоянное обратное напряжение у кремниевых диодов
увеличивается с повышением температуры до максимального значения, в то время как у германиевых
диодов резко падает.
4. Вследствие указанных преимуществ в настоящее время выпрямительные диоды в основном
изготавливают на основе кремния.
2.3. Импульсные диоды
Импульсный диод – это полупроводниковый диод, имеющий малую длительность переходных
процессов и предназначенный для применения в импульсных режимах работы.
Импульсные режимы – это такие режимы, когда диоды переключаются с прямого напряжения на
обратное через короткие промежутки времени, порядка долей микросекунды, при этом важную роль
играют здесь переходные процессы. Основное назначение импульсных диодов – работа в качестве
коммутирующих элементов. Условия работы импульсных диодов обычно соответствуют высокому
уровню инжекции, т.е. относительно большим прямым токам. Вследствие этого свойства и параметры
импульсных диодов определяются переходными процессами.
Одной из первых была разработана конструкция точечного импульсного диода (рис. 2.11). То-
чечный диод состоит из кристалла германия, припаянного к кристаллодержателю, контактного элек-
трода в виде тонкой проволоки и стеклянного баллона. Особенностью точечных диодов является
большое сопротивление базы, что приводит к увеличению прямого напряжения на диоде.
В связи с недостатками точечных
диодов они практически полностью вы-
теснены импульсными диодами, произ-
водство которых основано на современ-
ных производительных и контролируе-
мых методах формирования p–n-
переходов (планарной технологии, эпи-
таксиального наращивания). Основным
исходным полупроводниковым материа-
лом при этом служит кремний, а иногда
арсенид галлия.
Для ускорения переходных процессов в кремниевых импульсных диодах и для уменьшения зна-
чения времени восстановления обратного сопротивления этих диодов в исходный кремний вводят
примесь золота. Эта примесь обеспечивает появление в запрещенной зоне кремния энергетических
уровней рекомбинационных ловушек и уменьшение времени жизни неосновных носителей.
В настоящее время большинство конструкций имеет металлокерамический, металлостеклянный
или металлический корпус с ленточными выводами.
Рассмотрим процесс переключения такого диода при воздействии на него прямоугольного им-
пульса (рис. 2.12).
При прямом напряжении на участке
1
0 tK происходит инжекция носителей из эмиттерной
области в базовую и их накопление там. При смене полярности напряжения на обратную в первый
момент величина обратного тока будет значительна, а обратное сопротивление диода резко
Рис. 2.11. Конструкция импульсного диода:
1 – кристалл полупроводника; 2 – кристаллодержатель; 3 – припой;
4 – контактная пружина; 5 – стеклянный корпус; 6 – коваровая трубка;
7 – внешние выводы

Страницы