Тема: Напівпровідникові діоди. Класифікація. Конструкція. Вентильні властивості: діод під прямою і зворотною напругами. Вах діода.. Включення діодів в схемах випрямлячів. Основні параметри діодів

Мета: ознайомитися з класифікацією, конструкцією напівпровідникових діодів, знати принцип дії в різних схемах включення.

План:

1. Напівпровідникові діоди. Класифікація. Конструкція.

2. Вентильні властивості: діод під прямою і зворотною напругами. ВАХ діода.

3. Включення випрямних діодів в схемах випрямлячів.

4. Основні параметри діодів (матеріал для СРС)

Ход лекции

1. Напівпровідникові діоди. Класифікація. Конструкція.

Полупроводниковый диод – это прибор с двухслойной P-N структурой и одним P-N переходом.

Слой Р - акцепторная примесь ( основные носители - дырки ). Слой N - донорная примесь (основные носители - электроны).

Обозначение на схемах:

К атод

VD

Анод

Анод – это полупроводник P-типа Катод – это полупроводник N-типа

Классификация диодов производится по следующим признакам:

1] По конструкции:

плоскостные диоды;

точечные диоды;

микросплавные диоды.

2] По мощности:

маломощные;

средней мощности;

мощные.

3] По частоте:

низкочастотные;

высокочастотные;

СВЧ.

4] По функциональному назначению:

выпрямительные диоды;

импульсные диоды;

стабилитроны;

варикапы;

светодиоды;

тоннельные диоды; диоды Шоттки, диоды Ганна

а) выпрямительные, высокочастотные, СВЧ, импульсные и диоды Ганна; б) стабилитроны; в) варикапы; г) тоннельные диоды; д) диоды Шоттки; е) светодиоды; ж) фотодиоды; з) выпрямительные блоки

Рисунок 1 – УГО различных видов диодов

Конструкция полупроводниковых диодов.

Основой плоскостных и точечных диодов является кристалл полупроводника n-типа проводимости, который называется базой транзистора. База припаивается к металлической пластинке, которая называется кристаллодержателем. Для плоскостного диода на базу накладывается материал акцепторной примеси и в вакуумной печи при высокой температуре (порядка 500 °С) происходит диффузия акцепторной примеси в базу диода, в результате чего образуется область p-типа проводимости и p-n переход большой плоскости (отсюда название).

Плоскостные диоды

Рисунок 2 – Конструкция плоскостного диода

Большая плоскость p-n перехода плоскостных диодов позволяет им работать при больших прямых токах, но за счёт большой барьерной ёмкости они будут низкочастотными.

Точечные диоды.

Рисунок 3 – Конструкция точечного диода

К базе точечного диода подводят вольфрамовую проволоку, легированную атомами акцепторной примеси, и через неё пропускают импульсы тока силой до 1А. В точке разогрева атомы акцепторной примеси переходят в базу, образуя p-область (смотрите рисунок 4).

Рисунок 4 – Получение перехода в точечном диоде

Получается p-n переход очень малой площади. За счёт этого точечные диоды будут высокочастотными, но могут работать лишь на малых прямых токах (десятки миллиампер).