Диоды плоскостные и точечные: 16.3. Структура диодов. Точечные и плоскостные диоды

Плоскостной точечный диод — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Плоскостные и точечные диоды герметизируются в корпуса ( металлический, металлокерамическнй, стеклянный) или заливаются эпоксидными смолами.
 [1]

Различают плоскостные и точечные диоды. Диоды первого типа получают обычно сплавным или диффузионным методом. В точечных диодах площадь перехода значительно меньше, чем в плоскостных. Диоды этого типа изготавливаются методом вплавления тонкой металлической проволоки в базу диода с одновременной присадкой легирующего вещества.
 [2]

Форма р-п перехода в микроплоскостном диоде.| Зонная диаграмма контакта полупроводника с металлом до инверсии ( а и после наступления инверсии ( б.  [3]

Достоинства плоскостных и точечных диодов проявляются в так называемых микроплоскостных ( или микрссплавных) диодах.
 [4]

Обычно для плоскостных и точечных диодов со сварным контактом условие (2.16) выполняется достаточно легко при погрешности менее 1 % на частотах выше Мгц. Емкость диодов СВЧ, имеющих невысокое дифференциальное сопротивление при обратном смещении, необходимо измерять на частотах 50 — 180 Мгц.
 [5]

Обратное сопротивление кремниевых плоскостных и точечных диодов настолько велико, что точное его значение не поддается определению авометром. Если же авометр показывает величину обратного сопротивления 1 — 2 Мом, то можно с уверенностью утверждать, что данный диод неисправен, хотя его использование в некоторых схемах возможно.
 [6]

Почему при определении плоскостных и точечных диодов в качестве характеристической длины иногда принимают диффузионную длину неосновных носителей заряда в базе диода, а иногда толщину базы.
 [7]

В измерительных выпрямителях применяются меднозакисные, германиевые и кремниевые плоскостные и точечные диоды.
 [8]

Конструкция точечного диода.  [9]

В зависимости от конструкции электродов и способа получения р-л-перехода различают плоскостные и точечные диоды.
 [10]

При строгом анализе динамических характеристик следует делать различие между свойствами плоскостных и точечных диодов.
 [11]

В зависимости от соотношения линейных размеров выпрямляющего перехода и характеристической длины рааличают плоскостные и точечные диоды. Характеристической длиной для диода является наименьшая из двух величин, определяющая свойства и характеристики диода: диффузионная длина неосновных носителей в базе или толщина базы.
 [12]

Структуры полупроводниковых диодов. а — с выпрямляющим электрическим переходом в виде р-п-пере-хода. б — е выпрямляющим электрическим переходом на контакте между металлом и полупроводником. В — выпрямляющие электрические переходы. Н — — невыпрямляющие, т. е. омические, переходы.  [13]

В зависимости от соотношения линейных размеров выпрямляющего электрического перехода и характеристической длины различают плоскостные и точечные диоды.
 [14]

В зависимости от соотношения линейных размеров выпрямляющего р-п перехода и характеристической длины ( толщина базы или диффузионная длина неосновных носителей заряда в базе) различают плоскостные и точечные диоды.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

Плоскостные диоды

Конструирование
Математика

• Главная

/

• Статьи

/

• Конструирование

До того времени как были получены особо чистые материалы, в электронных устройствах использовались полупроводниковые выпрямители довольно низкого качества. Фердинанд Браун (Ferdinand Braun) изобрёл точечно-контактный диод на основе сульфида свинца, PbS в 1874 году.

Меднозакисные выпрямители использовались в качестве силовых выпрямителей вплоть до 1924 года. Здесь падение напряжения на выпрямителе в режиме прямого тока составляло 0,2 В.

Вероятно, использование Cu₂O для шкалы переменного тока на мультиметрах конструкции д’Арсонваля обусловлено его линейной графической характеристикой. Этот диод также демонстрировал неплохие светочувствительные свойства.

Выпрямители на основе трёхокиси селена использовались до того, как появились современные силовые диодные выпрямители. Вместе с меднозакисными выпрямителями они являлись поликристаллическими приборами. Фотоэлементы производились из селена.

До наступления эры современных полупроводниковых приборов, диоды использовались в качестве детекторов радиочастотных излучений, которые восстанавливали звуковую составляющую радиосигнала. В качестве «полупроводника» применял поликристаллический минерал галенит, сульфид свинца, PbS. Детектор в штепсельной вилке с регулируемой пружинкой (Cat whisker) «зондировал» поверхность кристалла детектора до установления «чувствительной точки» на поликристаллическом минерале. (На рисунке ниже) «Чувствительная» точка на кристалле галенита обнаруживалась посредством зондирования усиком контактной пружины. По-видимому точки P- и N-типа были хаотично разбросаны по поверхности кристалла вследствие наличия естественных примесей. Реже использовался железный колчедан, кошачье золото, а также карбид кремния, SiC. Детектор другого типа, часть «окопного радио» (foxhole radio), состоял из карандашного грифеля, прикреплённого к булавке, и вся эта конструкция соприкасалась со ржавым лезвием безопасной бритвы. Здесь также требовалось найти чувствительную точку, которая впрочем часто терялась в связи с вибрацией.

Кристаллический детектор

При замене минерала легированной донорной примесью (Рисунок ниже (а)) чувствительной становится вся поверхность, поэтому необходимость в поиске чувствительной точки отпала. Устройство было усовершенствовано в 1906 году Гринлифом Пикардом. Заострённый металлический контакт создавал в полупроводнике локализованную зону дырочного типа. Металлический контакт находился в фиксированном положении, а весь диод с точечным контактом был заключён в цилиндрический корпус, что обеспечивало лучшую механическую и электрическую стабильность. (Рисунок ниже (d)) Обратите внимание, что катодная пластина на рисунке соответствует физической пластине корпуса.

Кремниевые диоды с точечным контактом были важным компонентом радаров, использовавшихся во время второй мировой войны. Они были ответственны за обнаружение гигагерцовых радиочастотных эхосигналов в приёмниках радаров. Диоды с точечным контактом использовались в течение нескольких десятилетий вплоть до изобретения современных плоскостных диодов. Даже в наши дни в связи с их низким ёмкостным сопротивлением диоды с точечным контактом используются для обнаружения сверхвысоких частот. Германиевые диоды с точечным контактом некогда были широко распространены. Предпочтение этим диодам отдавалось в связи с тем, что падение напряжения в режиме прямого тока составляло менее 0,2 В в таких приборах как безбатарейные детекторные приёмники. Диоды с точечным контактом, хотя и были чувствительны к довольно широкой полосе частот, обладали более низкой допустимой нагрузкой по току в сравнении с плоскостными диодами.

Кремниевый диод в разрезе: (a) диод с точечным контактом, (b) плоскостной диод, © схематическое изображение, (d) внешний вид небольшого сигнального диода.

В настоящее время самыми распространёнными диодами являются кремниевые плоскостные диоды. На рисунке выше (b) всё выглядит несколько сложнее, чем в случае обычного р-п-перехода, хотя это всё тот же электронно-дырочный переход. Область отмеченная как N+ является сильнолегированной и не имеет никакого отношения к полярности. Здесь сокращается последовательное сопротивление диода. Область N- является слаболегированной, на что и указывает символ (-). Благодаря этому создаётся более высокое обратное напряжение пробоя, что очень важно для высоковольтных силовых выпрямительных диодов. Низковольтные диоды, даже низковольтные силовые выпрямители, имели бы более серьёзные прямые потери при более высоком уровне легирования. При более высоком уровне легирования создаются стабилитроны, которые характеризуются низким обратным напряжением пробоя. Вместе с тем, в этом случае также увеличивается и обратный ток утечки. Область P+ у анода представляет собой сильнолегированный полупроводник P-типа. Небольшие сигнальные диоды в стеклянном корпусе выдерживают ток от 10 до 100 мА. Силовые выпрямительные диоды в пластиковом или керамическом корпусе могут выдержать ток до нескольких тысяч ампер.

• Резюме:

• Диоды с точечным контактом характеризуются превосходными высокочастотными характеристиками, используются в настоящее время для обнаружения СВЧ.

• Размер плоскостных диодов значительно варьируется: от небольших сигнальных диодов, до силовых выпрямителей, способных выдерживать тысячи ампер.

• Уровнем легирования вблизи перехода определяется обратное напряжения пробоя. Для высоковольтных диодов необходим низкий уровень легирования. При высоком уровне легирования создаётся низкое напряжение пробоя, но увеличивается обратный ток утечки. Вследствие высокого уровня легирования для стабилитронов характерно более низкое напряжение пробоя.

Нравится

Твитнуть

Теги Конструирование

Сюжеты Конструирование

Тактические фонари и профессиональная светотехника.

Тактические и профессиональные фонари. В первую очередь, это светотехнические средства, пригодные для применения в экстремальных и сложных условиях, а так же техника, оптимизированная для узкого спектра задач, например подствольные фонари или фонари для дайвинга.

14742 0

Активная распределенная антенная система

Активная распределенная антенная система представляет собой двунаправленный репитер, который усиливает и дублирует выходной сотовый сигнал внутри одного помещения. Усиленный сигнал дублируется с помощью внутренней антенны. Подобным образом дублируется сотовый сигнал и за пределами здания.

6772 0

Интегратор

Для схемы данного интегратора подойдёт практически любая модель операционного усилителя, но в списке необходимых компонентов указана модель 1458, так как входные токи смещения этого ОУ гораздо выше. Как правило, высокий входной ток смещения считается плохой стороной того или иного операционного усилителя, если он используется в схеме усилителя постоянного тока (и особенно в схеме интегратора!).

8342 0

Комментарии (0)

Вы должны авторизоваться, чтобы оставлять комментарии.

Вход

типов диодов и определение рабочей точки диода | Блог Advanced PCB Design

 

В подростковом возрасте я считал себя довольно хорошим спортсменом. В конце концов, я начинал в футбольной команде и какое-то время даже играл и в нападении, и в защите. Хотя, маловато для баскетбола, но стрелять я мог неплохо. Вероятно, я не давал бейсболу достаточного шанса, но я мог бежать и ловить. Единственная вещь в бейсболе, которую я так и не освоил, заключалась в том, что я всегда использовал паутину вместо ладони. Не поймать мяч в этом сладком месте может быть довольно болезненно.

Многие электрические компоненты также имеют то, что можно назвать зоной наилучшего восприятия или предпочтительной рабочей точкой или диапазоном. Одним из таких компонентов является диод. Диоды бывают разных типов, размеров и форм; однако обычно их можно рассматривать как переключатели. То есть для правильных электрических условий они включены; в противном случае они выключены. И во многих приложениях очень важно точно знать, где находится рабочая точка диода для вашего приложения. Давайте рассмотрим некоторые из распространенных типов диодов, а затем посмотрим, как мы можем точно определить, где находится рабочая точка.

Типы диодов

Хотите верьте, хотите нет, но принципы работы диодов известны с конца 1800-х годов. Фактически, термоэмиссионный диод, запатентованный Джоном Амброузом Флемингом в 1904 году, был первой электронной лампой, которая была основным устройством для радиосвязи и других электрических устройств до изобретения транзистора.

Простейшие диоды состоят из материалов p-типа и n-типа, которые образуют PN-переход, через который проходят электроны, когда в устройстве присутствует достаточный заряд. Это состояние обычно называют смещением вперед. Когда через диод не протекает ток, он называется обратным смещением. Этот тип диода обычно используется для выпрямления или преобразования переменного сигнала в постоянный, как показано ниже.

 

Мостовой выпрямитель с четырьмя диодами

 

Сегодня существуют десятки типов диодов, которые используются во всех типах электрических и электронных схем. Некоторые из них перечислены ниже:

Типы диодов:

• Стабилитрон — используется для регулирования напряжения.

• Диод Шоттки — используются в качестве выпрямителей в высокочастотных цепях.

• Варакторный диод — работает как переменный конденсатор.

• Лавинный диод — используется для ВЧ и СВЧ генерации.

• Кремниевый управляемый выпрямитель (SCR) — используется в качестве контроллера. Например, для установки рабочих циклов.

• Диод Шокли — используется в качестве пускового переключателя для тиристоров.

• PIN-диод — используется в качестве радиочастотного переключателя, а также для обнаружения рентгеновского и гамма-излучения.

• Диод Ганна — используется для формирования сигналов в микроволновом диапазоне.

• Кристаллический диод

• Лазерный диод — используется в оптических устройствах; таких как CD, DVD и Blu-ray рекордеры и проигрыватели.

• Светоизлучающий диод (LED) — используется в дисплеях, в качестве индикаторов и для освещения.

• Фотодиод — инверсия светодиода. Входящий свет преобразуется в электрический ток.

• Туннельный диод — используется как очень быстродействующий переключатель (в наносекундном диапазоне).

• Диод Пельтье — используется в тепловых устройствах для нагрева или охлаждения.

 

Приведенный выше список не является исчерпывающим; однако он служит иллюстрацией того, что диоды широко используются во многих электронных приложениях. Для многих из них существует наилучшее состояние или рабочая точка, в которой мы хотим, чтобы диод функционировал.

Определение рабочей точки диода

Диоды являются нелинейными устройствами. Таким образом, они имеют нелинейную характеристическую кривую IV, которая описывает их поведение. Для диодов, работающих с прямым смещением, эта кривая положительна и лежит в первом квадранте типичной декартовой плоскости, где напряжение отложено по оси x, а ток — по оси y. Характеристическая кривая представляет собой известное уравнение Шокли или диода, показанное ниже.

 

Работу диода также можно охарактеризовать линией нагрузки, которая представляет собой линию, проходящую через точки (ID, 0) и (0, VD). Точка, в которой пересекаются эти две кривые, является рабочей точкой диода, чаще называемой точкой покоя или точкой добротности.

Как и в случае любого графика, точность кривых зависит не только от самих расчетов, но и от количества точек, нанесенных вдоль кривых. Это не касается линии нагрузки, поскольку она линейна; однако это может быть обременительно для ВАХ. Для некоторых диодов существует не одна точка, а диапазон работы, и во многих случаях ваша схема будет содержать несколько диодов. По этим причинам рекомендуется использовать инструмент анализа, чтобы обеспечить точность и обеспечить более эффективное проектирование схемы.

Для быстрого и точного анализа сигналов, который легко интегрируется с компоновкой вашей платы, Cadence предлагает самое передовое программное обеспечение для проектирования и анализа печатных плат. Это включает в себя не только самый эффективный схематический захват, но и функции моделирования SI/PI и аналогового/смешанного сигнала PSpice.

Если вы хотите узнать больше о том, какое решение у Cadence есть для вас, обратитесь к нам и нашей команде экспертов.

Решения Cadence PCB — это комплексный инструмент для проектирования от начала до конца, позволяющий быстро и эффективно создавать продукты. Cadence позволяет пользователям точно сократить циклы проектирования и передать их в производство с помощью современного отраслевого стандарта IPC-2581.

Подпишитесь на Linkedin

Посетить сайт

Больше контента от Cadence PCB Solutions

УЧИТЬ БОЛЬШЕ

Обнаружение излучения в диапазоне 2,2–3,5 терагерц с помощью квазиоптически установленного планарного диода Шоттки

Валаванис А. , Руи Д., Пароу-Сушон К. и соавт. (еще 9 авторов)

Обнаружение излучения 2,2-3,5 Терагерц с помощью квазиоптически установленного планарного диода Шоттки.
В: 36-й семинар ESA по антеннам, 06–09 октября 2015 г., ESTEC, Нордвейк, Нидерланды.

(Неопубликовано)

Abstract

Практические гетеродинные радиометрические системы сверхтерагерцового диапазона (1–5 ТГц) требуют компактных компонентов гетеродина и смесителя, которые подходят для надежной интеграции волновода. Мы демонстрируем обнаружение излучения, испускаемого квантовыми каскадными лазерами на частотах от 2,2 до 3,5 ТГц, с использованием квазиоптически установленных планарных диодов Шоттки при комнатной температуре. Эти диоды легче интегрируются в волноводы, чем диоды с точечным контактом, они не требуют криогенной среды болометров с горячими электронами и обладают потенциально лучшими шумовыми характеристиками, чем устройства на сверхрешетках.

Метаданные

Авторы/создатели:	Valavanis, A Rui, D Parow-Souchon, K Alderman, B HAN, YJ Dean, P ZHU, JJ , P ZHU, JJ , P , JJ . Эллисон, BN Huggard, PG Linfield, EH
Ключевые слова:	Терагерцовое излучение; квантовые каскадные лазеры; Диоды Шоттки
Учреждение:	Университет Лидса
Академические единицы:	Университет Лидса > Факультет инженерных и физических наук (Лидс) > Школа электроники и электротехники (Лидс) > Институт Полларда (Лидс)
Информация о финансировании:	Спонсор Номер гранта NERC NE/L01243X/1 EPSRC EP/J002356/1 Royal Society WM110032 EPSRC EEBJN UK Space Agency RP10G0327D13 Королевское общество WM150029
Вносящий пользователь:	Симплектические публикации
Дата депонирования:	14 окт 2015 14:01
Последнее изменение:	19 янв. Опубликовано 28.10.2020 в Разное от admin Метки: Комментарии Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт