висновками, в якому використовуються властивості р-n- переходу.
Напівпровідникові діоди класифікуються:
1) за призначенням: випрямні, високочастотні і надвисокочастотні (ВЧ-і НВЧ діоди), імпульсні, напівпровідникові стабілітрони (опорні діоди), тунельні, звернені, варикапи і багато інших;
2) по конструктивно - технологічним особливостям: площинні і точкові;
) за типом вихідного матеріалу розрізняють: кремнієві, германієві, з арсеніду галію.
Рис. 1 (пристрій точкових діодів)
У точковому діоді використовується пластинка германію або кремнію з електропровідністю n- типу, товщиною 0,1-0,6 мм і площею 0,5-1,5 мм 2; з платівкою стикається загострена зволікання (голка) з нанесеною на неї домішкою. При цьому з голки в основний напівпровідник дифундують домішки, які створюють область з іншим типом електропровідності. Таким чином, близько голки утворюється мініатюрний р-n- перехід напівсферичної форми.
Для виготовлення германієвих точкових діодів до пластинки германію приварюють дротик з вольфраму, покритого индием. Індій є для германію акцептором. Отримана область германію p - типу є емітерний.
Для виготовлення кремнієвих точкових діодів використовується кремній n- типу і зволікання, покрита алюмінієм, який служить акцептором для кремнію.
У площинних діодах pn - перехід утворюється двома напівпровідниками з різними типами електропровідності, причому площа переходу у різних типів діодів лежить в межах від сотих часток квадратного міліметра до декількох десятків квадратних сантиметрів у силових діодів.
Площинні діоди виготовляються методами сплавлення (вплавлення) або дифузії.
Рис. 2 (пристрій площинних діодів, виготовлених сплавним (а) і дифузійним методом (б))
У пластинку германію n- типу вплавляют при температурі близько 500 ° С краплю індію, яка, сплавляючись з германієм, утворює шар германію р- типу. Область з електропровідністю р - типу має більш високу концентрацію домішки, ніж основна пластинка, і тому є емітером. До основної платівці германію та до індію припаюють вивідні зволікання, звичайно з нікелю. Якщо за вихідний матеріал взято германій р - типу, то в нього вплавляют сурму і тоді виходить емітерна область n- типу.
Дифузійний метод виготовлення р-n- переходу заснований на тому, що атоми домішки дифундують в основний напівпровідник. Для створення р - шару використовують дифузію акцепторного елемента (бору або алюмінію для кремнію, індію для германію) через поверхню вихідного матеріалу.
. 2 Випрямні діоди
Випрямний напівпровідниковий діод - це напівпровідниковий діод, призначений для перетворення змінного струму в постійний.
Випрямні діоди виконуються на основі р-n- переходу і мають дві області, одна з них є більш низкоомной (містить велику концентрацію домішки), і називається емітером. Інша область, база - більш високоомних (містить меншу концентрація домішки).
В основі роботи випрямних діодів лежить властивість односторонньої провідності р-n- переходу, яке полягає в тому, що останній добре проводить струм (має малий опір) при прямому включенні і практично не проводить струм (має дуже високу опір) при зворотному включенні.
Як відомо, прямий струм діода створюється основними, а зворотний - неосновними носіями заряду. Концентрація основних носіїв заряду на кілька порядків перевищує концентрацію не основних носіїв, чим і обумовлюються вентильні властивості діода.
Основними параметрами випрямних напівпровідникових діодів є:
· прямий струм діода Іпр, який нормується при певному прямій напрузі (зазвичай Uпр=1-2 В);
· максимально допустимий прямий струм Іпр мах діода;
· максимально допустимий зворотна напруга діода Uобр мах, при якому діод ще може нормально працювати тривалий час;
· постійний зворотний струм Iобр, що протікає через діод при зворотному напрузі, рівному Uобр мах;
· середній випрямлений струм Iвп.ср, який може тривало проходити через діод при допустимій температурі його нагрівання;
· максимально допустима потужність Pмах, розсіює діодом, при якій забезпечується задана надійність діода.
За максимально допустимому значенню середнього випрямленого струму діоди діляться на малопотужні (Iвп.ср? 0,3А), середньої потужності (0,3А lt; Iвп.ср? 10А) і великої потужності (Iвп.ср gt; 10А).
Для збереження працездатності германієвого діода його температура н...
