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

3.1. Точечные диоды

Т

Рис. 3.2. Точечные
и плоскостные диоды:

1- выводы, 2,
5,7-детали корпуса, 3-кристалл
полупроводника,4-электрод,6-изолятоор

акие диоды (рис.3.2.) имеют очень малую
площадь электрического перехода.
Линейные размеры, определяющие ее,
меньше шириныp-n
перехода. Точечный электрический переход
можно создать в месте контакта небольшой
пластинки полупроводника 3 и острия
металлической проволочки – пружины 4
даже при простом их соприкосновении.
Между этим слоем и пластинкой образуется
p-n
переход полусферической формы.
Площадь p-n
перехода составляет примерно 10²-10³
мкм².
Точечные диоды в основном изготовляют
из германия n-типа,
металлическую пружинку – из тонкой
проволочки (диаметром 0,05-0,1 мм), материал
которой для германия n-
типа должен быть акцептором (например,
бериллий). Корпус точечных диодов
герметичный. Он представляет собой
керамический или стеклянный баллон 2,
покрытый черной светонепроницаемой
краской (во избежание проникновения
света, так как кванты света могут вызвать
генерацию носителей заряда вблизи p-n
перехода, а следовательно, увеличить
обратный ток диода). Благодаря малой
площади p-n
п ерехода емкость точечных диодов очень
незначительна и составляет десятые
доли пикофарада. Поэтому точечные диоды
используют на высоких (порядка сотен
мегагерц) и сверхвысоких частотах. Их
применяют в основном для выпрямления
переменного тока высокой частоты
(выпрямленные диоды высокочастотные)
и в импульсных схемах (импульсные
диоды).

Так
как площадь p-n
перехода точечного диода мала, то прямой
ток через переход должен быть небольшим
(10-20 мА) из-за малой мощности (~ 10 мВт),
рассеиваемой переходом. Поэтому точечные
диоды можно использовать для выпрямления
только малых переменных токов

.

3.2. Плоскостные диоды

Плоскостные
диоды имеют плоский электрический
переход, линейные размеры которого,
определяющие
площадь, значительно больше ширины
перехода. Площадь может составлять
сотые доли квадратных миллиметров
(микроплоскостные диоды), нескольких
десятков квадратных сантиметров (силовые
диоды). Переход выполняют в основном
методами вплавления или диффузии. Одна
из конструкций плоскостного диода
показана на рис.3.2. б.
Пластинку кристалла полупроводника 3
припаивают к кристаллодержателю 2 так,
чтобы образовался контакт. От этого
контакта и электрода 4 сделаны выводы
1, причем верхний проходной изолятор 6
в корпусе 5 и коваровую трубку 7. Стеклянный
изолятор покрыт светонепроницаемым
лаком. Корпус служит для защиты диода
от внешних воздействий.

Плоскостные
диоды используются для работы на частотах
до 10кГц. Ограничения по частоте связано
с большой барьерной емкостью p-n
перехода (до десятков пикофарад).

Плоскостные диоды
бывают малой мощности (до 1 Вт), средней
мощности (на токи до 1А, напряжения до
600 В) и мощные (на токи до 2000 А).

3.3. Выпрямительные диоды

В
выпрямительных диодах используется
свойство односторонней проводимости
p-n
перехода. Их применяют в качестве
вентилей, которые пропускают переменный
ток только в одном направлении. Вентильные
свойства диода зависят от того, насколько
мал обратный ток. Для уменьшения обратного
тока необходимо снижать концентрацию
неосновных носителей, что может быть
обеспечено за счет высокой степени
очистки исходного полупроводника.Для описания работы диода используют
статические характеристики и параметры,
а также динамические.
Статические параметры – это
прямой выпрямительный ток, наибольшее
допустимое напряжение, обратное
сопротивление, максимально допустимая
мощность и др. Динамические
параметры – дифференциальное
сопротивление r
_д =
dU/dI,
общая емкость диода С, емкость между
выводами диода при заданных напряжении
и частоте, которая включает в себя
емкости С_б,
С_диф
и емкость корпуса диода ; граничная
частота f_гр,
на которой выпрямительный ток уменьшается
в \/ˉ2 раз.

Точечный диод — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Точечные диоды благодаря малой площади электронно-дырочного перехода имеют незначительную емкость.
 [1]

Устройство точечного германиевого диода типа Д2.  [2]

Точечные диоды имеют малую емкость перехода ( десятые доли пикофарады) и поэтому применяются на любых частотах вплоть до свч.
 [3]

Точечный диод ( устройство и обозначение в схемах.| Плоскост-ный диод ( устройство и обозначение в схемах.  [4]

Точечные диоды имеют весьма малые размеры ( диаметр корпуса 5 — 6 мм, общая длина 12 — 15 мм) и выпускают их на небольшие токи порядка нескольких десятков миллиампер. На рис. 8.14 дано устройство плоскостного диода, в котором переход образован вплавлением — в германиевую пластинку кусочка индия. С кусочком индия спаяна медная проволочка 2, отделенная от корпуса диода изолятором / и служащая вторым выводом диода.
 [5]

Плоскостные германиевые диоды Д7. | Принцип устройства точечного диода.  [6]

Точечные диоды являются менее мощными, нежели плоскостные, но зато они имеют малую емкость ( не более 1 пф) и поэтому могут применяться на частотах до 150 Мгц.
 [7]

Вольтлмперняя характерн стика германиевого диода Д7 / К.  [8]

Точечные диоды изготовляются из германия и кремния.
 [9]

Точечные диоды из фосфида галлия выпрямляют при 800 С, а сплавные вентили из фосфида галлия имеют коэффициент выпрямления, равный 10 при 500 С, и обратное пробивное напряжение более 100 в. Эти значения ограничены качеством исходных материалов.
 [10]

Точечный диод ( принципиальное устройство) показан на рис. 3.3, а. При его изготовлении в хорошо отшлифованную пластину германия или кремния n — типа упирают металлическую иглу. В месте соприкосновения иглы с полупроводником образуется выпрямляющий ( нелинейный) переход.
 [11]

Точечный диод ( принципиальное устройство) показан на рис. 3.2. а. При его изготовлении к поверхности хорошо отшлифованной и отполированной пластины германия или кремния — типа прижимают заостренную металлическую иглу. В месте соприкосновения иглы с полупроводником образуется выпрямляющий переход. Для улучшения его свойств контакт подвергают электрической формовке, пропуская через точечный контакт мощные короткие импульсы тока. При этом происходит местный разогрев контакта и кончик иглы сплавляется с полупроводником, Us / ia что обеспечивает стабильность и механическую прочность контакта.
 [12]

Точечный диод Д выпрямляет ток, поступающий с последнего трансформатора премежуточной частоты, и создает на выводах резистора R напряжение, высокочастотная пульсация которого сглаживается конденсатором С, причем выявляется составляющая низкой частоты.
 [13]

Точечные диоды рассчитаны на небольшие токи и используются, главным образом, в качестве выпрями-тел ей ( детекторов) высокочастотных сигналов.
 [14]

Схематические разрезы гер — даже ДО 600 в — К П Д.  [15]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4

   5

Диоды

Диод,
или «выпрямитель» — это любое устройство, через которое электричество
течь только в одном направлении. Первыми диодами были кристаллы, использовавшиеся
в качестве выпрямителей в домашних радиокомплектах. Слабый радиосигнал был подан в
кристалл через очень тонкую проволоку, называемую кошачьей
усы. Кристалл удалил высокочастотное радио
несущий сигнал, позволяющий часть сигнала со звуковой информацией
прозвучать громко и ясно. Кристалл был заполнен примесями,
делая некоторые секции более устойчивыми к электрическому потоку, чем другие.
Для использования радио требовалось расположить кошачьи усы над
правильный вид примеси, чтобы заставить электричество течь через кристалл
к выходу под ним.

Однако в то время никто толком не понимал
примеси — затем в 1939 году Рассел
Оль случайно обнаружил, что
именно граница между участками разной чистоты делала
хрустальная работа. Теперь, когда принцип их работы понятен, производители
сделать кристаллические диоды, которые работают намного более стабильно, чем те,
в этих оригинальных радиокомплектах.

Кристаллический диод состоит из двух различных типов
полупроводники рядом друг с другом. Одна сторона свободна для электронов
путешествовать; одна сторона намного жестче. это что-то вроде
пытаясь проплыть через бассейн, наполненный водой, а затем через бассейн
наполненный грязью: плыть по воде легко; плавание через
грязь почти невозможна. Электрону кажутся некоторые полупроводники
как вода, некоторые как грязь. (Для получения дополнительной информации см.
полупроводники во всем, что вы когда-либо
Хотел узнать о проводимости.)

Одна сторона границы полупроводника подобна грязи,
один как вода. Если вы попытаетесь получить электричество, чтобы двигаться из грязи
сторона к воде, нет никаких проблем. Электроны просто прыгают
через границу, образуя течение. Но попробуй сделать электричество
иди в другую сторону и ничего не будет. Электроны, которые не
нужно много работать, чтобы путешествовать по воде, просто нет
достаточно энергии, чтобы сделать это в сторону грязи. (В реальной жизни есть
всегда есть несколько электронов, которые могут течь в неправильном направлении,
но не достаточно, чтобы иметь большое значение.)

Эта граница оказалась решающей для нашего
Повседневная жизнь. Диоды изменяют переменный ток, который приходит
из розетки в постоянный ток, который большинство бытовых приборов
необходимость. А транзисторам для работы нужно две таких границы.

Ресурсы: 
— Как все работает , Дэвид Маколей 
— Физика для ученых и инженеров Пола Фишбейна,
Стивен Гасиорович и Стивен Торнтон 
— Лекции Фейнмана по физике Ричарда Фейнмана

---

-PBS Online- -Сайт
Кредиты- -Фото Кредиты- -Отзывы-

Авторское право
1999 г., ScienCentral, Inc. и Американский институт физики.
Нет
часть этого веб-сайта может быть воспроизведена без письменного разрешения.
Все права защищены.

Излучательная рекомбинация в точечных диодах из фосфида галлия

• Опубликовано: 22 октября 1960 г.

• H.C. GORTON ¹ ,
• J.M. SWARTZ ¹ и
• C.S. PEET ¹  

Природа
том 188 , страницы 303–304 (1960)Цитировать эту статью

• 79 доступов

• 7 Цитаты

• Сведения о показателях

Abstract

ВНИМАТЕЛЬНОЕ наблюдение за излучением точечных диодов на фосфиде галлия в условиях обратного смещения показало, что люминесценция связана с рекомбинацией носителей в области пробоя вольт-амперной характеристики. Электролюминесцентное излучение наблюдалось в фосфиде галлия несколькими исследователями ^1–5 . Электролюминесценция, по-видимому, связана с переходами p–n , образованными между объемом p и оболочкой типа n на поверхности материала и на границах зерен. Из измерений оптического поглощения в фосфиде галлия значение энергетической щели при комнатной температуре составляет 2,19 эВ. был выведен. Это значение хорошо согласуется со значением 2,20 эВ. для ширины запрещенной зоны при комнатной температуре, измеренной в Bell Telephone Laboratory ⁶ .

Это предварительный просмотр содержимого подписки, доступ через ваше учреждение

Варианты доступа

Подписка на журнал

Получите полный доступ к журналу на 1 год

199,00 €

всего 3,90 € за выпуск

Подписаться

Расчет налогов будет завершен во время оформления заказа.

Купить статью

Получите ограниченный по времени или полный доступ к статье на ReadCube.

32,00 $

Купить

Все цены указаны без учета стоимости.

Ссылки

1. Wolff, G.A., Hebert, R.A., and Brodev, J.P., Phys. Рев. , 100 , 1144 (1955).

   Артикул
   ОБЪЯВЛЕНИЯ
   КАС

   Google ученый

2. Loebner, E.E., and Poor, jun., E.W., Phys. Rev. Letters , 3 , 23 (1959).

   Артикул
   ОБЪЯВЛЕНИЯ
   КАС

   Google ученый

3. Holf, D.A., Alfray, G.F., and Wiggins, C.S., Nature , 181 , 109 (1958).

   ОБЪЯВЛЕНИЯ

   Google ученый

4. Mandelkorn, J., Proc. Инст. Рад. англ. , 47 , № 11, 2012 г. (ноябрь 1959 г.).

   Google ученый

5. Манделькорн, Дж. , «Высокотемпературные высокочастотные точечные диоды на основе фосфида галлия» , Конференция по электронным компонентам, Вашингтон, округ Колумбия, 10 мая 1960 г.

   Google ученый

6. Spitzer, W.G., Gershenzon, M., Frosch, C.J., and Gibbs, D.F., J. Phys. хим. Solids , 11 , 3/4, 339 (1959).

   Артикул
   ОБЪЯВЛЕНИЯ
   КАС

   Google ученый

7. Chynoweth, A.G., and Pearson, G.L., J. App. физ. , 29, 7, 1103 (1958).

   Google ученый

8. Гетцбергер А. и Шокли В., Bull., Amer. физ. соц. , Серия II, 4 , 409 (1959).

   Google ученый

9. Шокли В., Семинар по электротехнике, Университет штата Огайо, 2 марта 1960 г.0204

   1. Мемориальный институт Баттелле, 505 Кинг -авеню, Колумбус, 1, Огайо

      Х. С. Гортон, Дж. М. Сварц и С. С. Пит

   Авторы

   1. H. C. Gorton

      . в
      PubMed Google Scholar

   2. J. M. SWARTZ

      Просмотр публикаций автора

      Вы также можете искать этого автора в
      PubMed Google Академия

   3. C. S. PEET

      Просмотр публикаций автора

      Вы также можете искать этого автора в
      PubMed Google Scholar

   Права и разрешения

   Перепечатка и разрешения

   Об этой статье

   Эта статья цитируется

   • Электролюминесценция кристаллов фосфида галлия

     • ФРЭНК Г. УЛЬМАН

     Природа (1961)

   Комментарии

   Отправляя комментарий, вы соглашаетесь соблюдать наши Условия и Правила сообщества.