Сверхвысокочастотные диоды
Стабистор
Полупроводниковый стабистор- это полупроводниковый диод, напряжение на которомв области прямого смещения слабо зависит от тока в заданном его диапазоне и который предназначен для стабилизации напряжения.
Рис. 7.1 ВАХ стабистора
Отличительной особенностью стабисторов по сравнению со стабилитронами является меньшее напряжение стабилизации, определяемое прямым падением напряжения на диоде, и составляет примерно 0,7 В.
Последовательное соединение двух или трех стабисторов дает возможность получить удвоенное или утроенное значение напряжения стабилизации, 1,4Ви 2,1В.
Стабистор представляют собой единый прибор с последовательным соединением отдельных элементов (единичных стабисторов).
Импульсные диоды
Импульсный полупроводниковый диод —это полупроводниковый прибор, имеющий малую длительность переходных процессов и предназначенный для применения в импульсных режимах работы.
- с p-n переходом;
- с переходом Шоттки.
Основное назначение импульсных диодов - работа в качестве, коммутирующих элементов электронных схем, а также импульсные диоды широко применяют в радиоэлектронике для детектирования высокочастотных сигналов.
Условия работы импульсных диодов обычно соответствуют высокому уровню инжекции, т. е. относительно большим прямым токам.
Свойства и параметры импульсных диодов определяются переходными процессами.
Физика работы импульсного диода с p-n переходом
При включении диода в прямом направлении через него течет большой диффузионный ток, ограниченный резистором Rн.
При этом в базе накапливается объемный заряд неосновных носителей, связанный с инерционностью движения неравновесных зарядов.
Рис.7.2 Схема включения и переходные процессы в импульсном диоде с p-n переходом
При переключении диода с прямого направления на обратное, в начальный момент времени, через диод идет большой обратный ток, ограниченный в основном объемным сопротивлением базы, обусловленный рассасывания неосновных носителей в базе.
С течением времени накопленный заряд в базе диода рассасывается (неосновные носители в базе рекомбинируют илиуходят из базы через р-n переход, после чего обратный ток уменьшается до своего стационарного значения.
Переходный процесс, в течение которого обратное сопротивление полупроводникового диода восстанавливается до постоянного значения после быстрого переключения с прямого направления на обратное, называют восстановлением обратного сопротивления диода.
Время восстановления обратного сопротивления диода – основной параметр импульсного диода.
Первые импульсные диоды – точечные диоды, сейчас вытеснены диодами изготовленными методом эпитаксиального наращивания.
Диод Шоттки
Диод Шоттки — это полупроводниковый прибор,выпрямительные свойства которого основаны на использовании выпрямляющего электрического перехода между металлом и полупроводником
Для диода, рассмотренного выше, основным физическим процессом, ограничивающим быстродействие, оказывался процесс накопления и рассасывания неосновных носителей заряда в базе диода.
Существует и другой фактор (физический процесс) ограничивающий быстродействие диодов с p-n переходом - это перезаряд барьерной емкости, который имел в рассмотренном выше диоде второстепенное значение.
Использование выпрямляющего перехода Шоттки, т. е. выпрямляющего
электрического перехода, образованного в результате контакта между металлом и полупроводником позволило повысить быстродействие импульсных диодов.
Отличие перехода Шоттки в том, что высота потенциального барьера для электронов и дырок может существенно отличаться.
Поэтому при включении выпрямляющего перехода Шоттки в прямом направлении прямой ток возникает благодаря движению основных носителей заряда из полупроводника в металл, а носители другого знака (неосновные для полупроводника) практически не могут перейти из металла в полупроводник из-за высокого для них потенциального барьера на переходе.
Таким образом, не происходит накопления неосновных носителей в базе у выпрямляющего перехода Шоттки.
Таким образом, на основе выпрямляющего перехода Шоттки могут быть созданы выпрямительные, импульсные и сверхвысокочастотные полупроводниковые диоды, отличающиеся от диодов с p-n переходом лучшим быстродействием.
Переход Шотки целесообразно создавать на кристалле п/п n - типа т.к. подвижность электронов больше подвижности дырок.
Сверхвысокочастотные диоды