Міністерство освіти і науки україни національний університет „львівська політехніка”

Капустій б. О., Островський і. П., Якубенко і. Л. Напівпровідникові діоди

Конспект лекцій

з навчальних дисциплін

„Компонентна база радіоелектронних засобів” та „Технічна електроніка»

для студентів напрямів 6.050901 „Радіотехніка” та 6.050903 „Телекомунікації”

Затверджено

на засіданні кафедри

теоретичної радіотехніки

та радіовимірювань.

Протокол № 7 від 26 березня 2010 р.

Львів - 2010

Напівпровідникові діоди. Конспект лекцій з навчальних дисциплін „Компонентна база радіоелектронних засобів” та „Технічна електроніка» для студентів напрямів 6.050901 „Радіотехніка” та 6.050903 „Телекомунікації” / Упорядники: Капустій Б. О., Островський І. П., Якубенко І. Л. – Львів, Національний університет „Львівська політехніка”, 2010 – 11 с.

Упорядники: Капустій Б. О., доц., канд. техн. наук

Островський І. П., доц., канд. техн. наук

Якубенко І. Л., викладач

Рецензенти: Желяк Р. І., доц., канд. техн. наук

Бондарєв А. П., доц., докт. техн. наук

Відповідальний за випуск: Капустій Б. О., доц., канд. техн. наук

Комп’ютерне верстання: Тимошенко С. В.

© Національний університет

«Львівська політехніка», 2010

1. Загальні відомості про напівпровідникові діоди

Напівпровідниковим діодом називають напівпровідниковий прилад з одним електричним р-n переходом і двома виводами.

За функціональним призначенням діоди поділяють на випрямляючі, імпульсні, змішувальні, детекторні, модуляторні, перемикаючі, перемножувальні, стабілітрони, тунельні, варикапи, фотодіоди, світлодіоди, магнітодіоди, діоди Ганна та інші.

Більшість напівпровідникових діодів виконують на основі несиметричних p-n переходів. Низькоомну область діодів називають емітером, а високоомну - базою.

Ідеалізована вольт-амперна характеристика діода описується виразом:

.

У реальних діодах пряма і зворотня вітки вольт-амперної характеристики відрізняються від ідеалізованих. Це обумовлюється тим, що тепловий струм І_т при зворотньому включенні є лише частиною оберненого струму діода. При прямому включенні суттєвий вплив на хід вольт-амперної характеристики виявляє спад напруги на опорі бази діода, який починає проявлятися вже при струмах, які перевищують (2÷10) мА.

Для інженерних розрахунків оберненого струму можна використовувати спрощений вираз

І_об(Т)≈І_об(Т₀)2^ΔТ/Т*,

де Т^*- температура подвоєння оберненого струму (Т^*(8÷10)°С для германію і Т^*(6÷7)°С для кремнію).

Враховуючи спад напруги на базі діода, можна записати:

.

Тут r_Б – опір бази діода.

Прологарифмувавши цей вираз, знайдемо спад напруги на діоді:

.

При збільшенні температури пряма вітка характеристики стає більш крутою із-за збільшення І_т та зменшення опору бази. Спад напруги, який відповідає тому ж значенню прямого струму, при цьому зменшується, що можна оцінити за допомогою температурного коефіцієнта напруги:

.