Полупроводниковым диодом называют полупроводниковый прибор с одним “p-n”-переходом и двумя выводами. Конструктивно такой диод представляет собой кристалл полупроводника, в котором выполнен “p-n”-переход. Часть поверхности двух различных областей кристалла, образующих переход, покрывают металлической пленкой, к которой приваривают или припаивают внешние выводы.
Конструкция сплавного диода в стеклянном корпусе показана на (рис. 1).
Рис. 1. Конструкция сплавного диода.
Классификация диодов:
Выпрямительные
Стабилитроны
Туннельные
Обращённые
Варикапы
Фотодиоды
Светодиоды
8. Диоды Шоттки
Выпрямительные диоды.
Рис.2. Схема включения и вольт-амперная характеристика диода
Диоды подразделяются на точечные и плоскостные.
Плоскостные диоды обладают большей площадью и ёмкостью перехода. Схема замещения диода показана на рис.3.
Рис.3.Схема замещения диода.
Так как сопротивление емкости обратно пропорционально частоте напряжения, согласно формуле
,
на высоких частотах сопротивление диода снижается практически до нуля, p-n-переход не работает на этих частотах .
Для снижения паразитной ёмкости p-n-перехода используют точечные переходы, т.е. снижают площадь контакта, которая достигает в СВЧ-диодах порядка 1 мкм2, а граничная частота детектирования – сотен ГГц.
При подаче прямого напряжения (« + » на анод, « - » на катод) на диод до 0,3 В ,ток через диод не протекает.
Это напряжение необходимо для преодоления потенциального барьера контактного перехода. При дальнейшем повышении напряжения ток резко увеличивается и имеет квадратичную зависимость от напряжения.
Дальнейшее повышение напряжения может привести к превышению максимально допустимого значения тока, а температура в области катода, где происходит рекомбинация электронов и дырок, может превысить максимально допустимое значение. В этом случае происходит необратимый процесс теплового пробоя p-n-перехода.
При подаче обратного напряжения, ширина p-n-перехода увеличивается, тем самым ограничивается число инжектируемых электронов из n- в p-область. При достижении UПР происходит электрический пробой (процесс обратимый). При дальнейшем повышении напряжения электрический пробой переходит в тепловой (необратимый процесс).