Подключение имп. диода к генератору тока.

При пропускании ч/з диод Iпр происходит скачок U из-за падения U на повышенном сопротивлении базы.За счёт инжекции происходит накопление н.з в базе и объём сопр падает => падает U.. Инт.времени от момента подачи на D импульса прямого тока до достижения им заданного значения U на D. – время установления прямого напр.

Значения tуст и tвосст зависят от структуры D, t жизни н.з. в базе и от режимов работы.

Чем выше (до переключ) был Iпрям, тем больше требуется tвосст, т.к необходимо рассасывание большого кол-ва носит-й в базе

Чем выше по модулю Uобр, тем < tвосст, т.к Uобр способствует экстракции нз из базы. Для ускорения переходных процессов в исх Si вводят примесь золота, которая обеспечит появление в зз доп.энер.уровней(рекомбинация ловушки)

.

4. Диоды Шотки. Обозначение

П/п диод, выпрямительные св-ва которого основаны на физич.процессах, происходящих в переходе Me-п/п. Если исключить инжекц ннз то не будет их накопления в базеи медленно произойдёт их рассасывание.Контакт Ме-п/п (см курс ФОЭ) Выпрямляющие свойства А_Me<A_p, А_Me>A_n

 

В ДШ прямой ток обусловлен движением основных носителей заряда (инжекция неосновных отсутствует) 1.поэтому контакт Ме/п/п обладает только барьерной емкостью, что очень увеличивает быстродействие ДШ.

2.Значительно меньшее прямое падение напряжения (по сравнению с диодами на основе p-n переходов), (т.к. сопротивление Ме <сопротивления п/п).

3.Большая допустимая плотность прямого тока.(т.к падение Uпр меньше и от Ме лучше теплоотвод)

4.Прямая ветвь ВАХ близка к идеальной, что позволяет использовать ДШ в качестве быстродействующих логарифмических элементов.

5.Простота изготовления и хорошая технологическая совместимость в интегральных схемах.

6.В ДШ высоту потенциального барьера можно варьировать путем выбора соответствующего металла.

Диоды Ш. используются в качестве выпрямительных и импульсных диодов, и СВЧ В

Выпрямительные д.Ш.:работают при

I>10А; U_пр<0,6А; f=0,2 МГц.

Пример:

2D219B

3A521A

Диод Шотки. Обозначение

ДОПОЛНЕНИЕ

Ме-п/п. Тип контакта определяется: 1) работой выхода е; 2)типом электропроводности; 3) конц-ей примеси. Поверхность, по которой они контактируют наз-ся металлургической границей. Уровень Ферми в Ме всегда расположен в зоне проводимости и для равновесного состояния должен быть единым.

При контакте Ме-п/п в приконтактной области образуется слой, обеднённый нз (конц-я дырок уменьшается) и энергетические зоны искривляются вниз.

Преход м/у Ме и п/п – переход Шотки. Характерно, что конц-я основных нз понижена по сравнению с конц-ей в глубинных слоях п/п. Если в системе Ме-п/п приложено внешнее напряжение плюсом к Ме (дырки, которые остались будут оттесняться) и минусом к п/п, то такое включение называется обратным. Наоборот – прямое. Переход Ме-п/п обладает вентильными св-ми.

5. Диоды с резким восст-ем обр.сопр. – это п/п диоды, в которых этот эффект исп-ся для формирования прямоуг. импульсов с малым временем нарастания и для умножения частоты.

Для увеличения быстродействия нужно уменьшить время переходных процессов за счет:

1.Уменьшения времени рассасывания

2.Исключения эффекта накопления неосновных носителей заряда

Рассмотрим переключение диода при работе от генератора напр.:

1-я фаза опред. от момента прохождения токач/з ноль до начала спада, заканчивается в момент, когда нз у границы перехода со стороны базы уменьшается до равновесного состояния.

2-я фаза-фаза спада обр тока, определяется временем уменьшения Iобр до зада.знач, при этом происх рассасывание ннз из глубины слоёв базы и их рекомбинация в базе

Если уменьшить длит-ть 2-ой фазы, тоимпульс Iобр будет близок к прямоуг-му, для этого технологич-м путём формируют встроенное эл.поле путём которое ускоряет рассасывание. Это поле способствует уменьшению времени 2-й фазы. ДРВС используют в формировании коротких импульсов боьшой амплитуды. Короткий импульс большой ампл. Содержит много гармоник выс.порядка, которые м/б выделены, т.е можно осущесвить умножение частоты.

Параметры таких диодов: 1.t_эф –эффективное время жизни неосновных носителей, определяющее процесс рекомбинации носителей заряда в базе; 2.Q_пк – заряд переключения, часть накопленного заряда, вытекающего во внешнюю цепь при переключении с прямого U на обр. 3.Максимально допустимый импульсный обратный ток.

ДРВС предназначен для формирования прямоуг. Импульсов нано и пико секундной длительности, что позволяет получить результаты, недостижимые др.способами.

6. Стабилитроны – п/п диоды, напряжение на которых в обл. пробоин (при обр. смещении) слабо зависит от тока (в заданном диапазоне) и который предназначен для стабилизации напряжения.

Механизм пробоя:

Туннельный (с малым сопрот базы -низковольтный) до 6В;

лавинный (высоковольтные) >8В;

от 6 до 8В – смешанные.

Темп.коэф. напр. при туннельном отрицательный, при лавинном положительный.

ВАХ:

Осн. параметры: U стабилизации, определяемое при заданном токе; I_{стаб max} – max ток стабилизации, при котором рассеиваемая мощность не превышает допустимую; I_{стаб min} – min ток стабилизации, при котором пробой приобретает устойчивый характер; R_СТАБ.=dU_СТ/I_СТ – определяется на участке пробоя АЗ и характеризует качество стабилизации; ТКН стабилизации –отношение изменения Uстаб к темпераьуре

Схема включения стаб-нов:

E=(i_ст+i_н)R+U_СТ; i_н= U_СТ/ Rн

На основе уравнения строится нагрузочная

прямая. Если Uст =0 то точка Е/R.Если увеличениеЕ (от Е1 до Е2)то лингия пар-на.Если Rн увел-то угол изменяется

 

7. Импульсный, Прецизионные стаб-ны, двух анодные стабилитроны.

Импульсный (обращённый импульсный диод)Эти стабилитроны используются кК ограничители ампл.импульсов а также как обратные импульсные диоды.Пробойный режим не связан с инжекцией ННЗ, поэтому в стабилитроне почти отсутствуют инерц-ые процессы накопления и рассасывания. Время переключения опр. Перезарядом, С бар., а время нарастания лавины опр. Временем пролёта НЗ ч/з обеднённый слой(tпер=10^-10c)

Т.А-ветвь прямая непрер вниз