9. Импульсные , днз, туннельные и обращенные диоды

Импульсный диод — диод, предназначенный для работы в импульсных схемах. Положительный импульс диод пропускает без искажений и при прямом напряжении через диод проходит большой ток. При смене полярности входного напряжении на отрицательный диод запирается, но не сразу, в начале происходит резкое увеличение обратного тока, затем, после рассасывания, неравновесных носителей восстанавливается высокое сопротивление p-n перехода, и диод запирается. Данный тип диодов применяют в импульсных ключевых схемах с малым временным переключением.

1. Импульсные диоды работают в режиме электронного ключа.

2. Длительность импульсов может быть очень мала, поэтому диод должен очень быстро переходить из одного состояния в другое.

3. Основным параметром, характеризующим быстродействие импульсных диодов является время восстановления обратного сопротивления.

4. Для уменьшения используют специальные меры, ускоряющие процесс рассасывания неосновных носителей заряда в базе.

5. Требованиям, предъявляемым к импульсным диодам, хорошо удовлетворяют диоды на основе барьера Шоттки, которые имеют очень малую инерционность благодаря отсутствию инжекции и накопления неосновных носителей заряда в базе.

Импульсные диоды с накоплением заряда (ДНЗ) используются для формирования коротких прямоугольных импульсов, возникающих при переключении диода с прямого направления на обратное в результате рассасывания накопленного в базе неравновесного заряда, т. е. недостаток обычного импульсного диода кладется в основу принципа действия ДНЗ. При этом желательно сократить промежуток времени t5 - t4 определяющий срез импульса (рис. 2-17, д). Наиболее близко к прямоугольной форме импульсы формируются в диффузионных диодах, обладающих плавным р-n переходом. При неравномерной (эквивалентной) примеси в базе диода (рис. 2-18) из-за ионизированных доноров, которых меньше возле р-n перехода и больше в глубине базы, возникает внутреннее электрическое поле Е, направленное к р-n переходу. Оно, во-первых, затрудняет диффузию дырок внутрь базы, т. е. обеспечивает их «группирование» около границы р-n перехода.

Туннельный диод – это полупроводниковый диод на основе вырожденного полупроводника, в котором туннельный эффект приводит к появлению на вольт-амперной характеристике при прямом напряжении участка с отрицательной дифференциальной проводимостью.

Для изготовления туннельных диодов используют полупроводниковый материал с очень высокой концентрацией примесей , вследствие чего получается малая толщина p-n-перехода (около ), что на два порядка меньше, чем в других полупроводниковых диодах, и сквозь тонкий потенциальный барьер возможно туннелирование свободных носителей заряда.

1. Отличительной особенностью туннельных диодов является наличие на прямой ветви вольт-амперной характеристики участка с отрицательным диф-ференциальным сопротивлением. Это позволяет использовать туннельный диод в качестве усилительного элемента.

2. Туннельный эффект достигается за счет очень высокой концентрации примесей в p- и n-областях.

3. Так как возникновение туннельного тока нес вязано с инжекцией носителей заряда, туннельные диоды имеют малую инерционность и вследствие этого могут применяться для усиления и генерации высокочастотных колеба-ний.

Обращённый диод — полупроводниковый диод, на свойства которого значительно влияет туннельный эффект в области p-n перехода.[1] В отличие от туннельного диода вольт-амперная характеристика обращённого диода практически не имеет «горба», что обусловлено немного меньшей, чем у туннельного диода, концентрацией примесей в полупроводнике.[2] Из-за неполного легирования обладает значительной температурной зависимостью.