ダイオードの運用原則と任命。整流のパルスダイオードの違いは何ですか

ナレッジベースであなたの良い仕事を送ってください。下記のフォームを使用してください

学生、大学院生、勉強や仕事で知識ベースを使用している若い科学者はあなたにとって非常に感謝します。

投稿者 http://www.allbest.ru/

ウクライナの文部科学省

Dnepropetrovsk国立大学はOlesya Potter

物理学部、エレクトロニクス

そしてコンピュータシステム

放射能エレクトロニクス

「ソリッドステートエレクトロニクス」の検討

トピックについて：「ダイオードの機能」

演奏する

学生グループKM-11-1

Mironenkov R.D.

チェックしました

キャラズ。物理マット。科学技術教授の教授。

マカロフv.

Dnepropetrovsk 2013。

概要

キーワード：パルスダイオード、高周波ダイオード、Gannダイオード、自由軸ダイオード特性。

目的：インパルスと高周波ダイオードの作用の特性と原理に関する研究

前書き

1.パルスダイオード。動作原理

高周波ダイオード。動作原理

2.1ダイオード・ガーナ

ダイオードの製造

結論

参考文献

前書き

半導体は、それらが層状のパイと同様の構造を作るためにそれらから学んだときに実際の金の住宅技術となりました。

Pチャンダントプレート上にN系半導体層を成長させると、二層半導体が得られる。遷移層はPN遷移と呼ばれる。各半分が接続線を介して半田付けされている場合、半導体ダイオードが得られ、それはバルブとしての電流に作用する。一方向にはうまくスキップされ、ほとんど見逃さない。

矯正ロック層はどのように発生しますか？層の形成は、p値の多い穴の中、そしてnから半ばの電子で始まる。電荷キャリアの密度差は遷移を通してバランスをとり始めます：正孔は、pから半分の電子を貫通します。

外部電流源を使用して、外部電位障壁を強化または下げることができます。ダイオード、すなわちPから接続するための正極に直接電圧が印加された場合、外部電気力は二重層に対して作用し始め、ダイオードは電圧の増加と共に急激に増加する電流を通過させる。。導体の極性を変えると、電圧はほぼゼロのマークに値下がります。ダイオードが交流電圧回路に接続されている場合、それは整流器として機能する、すなわち出力において、一方向の方向（プラスからマイナスから）の方向に一定の脈動電圧があるであろう。振幅を滑らかにするために、またはそれが電流脈動の「ピーク値」と呼ばれる方法は、産業上では急成分整流器装置に並行して効果的に添加される。たとえば、整流器は適切な作業に必要です。家庭用器具（ほとんどすべての電気機器は定電圧を消費するため、テレビ、ラジオ受信機、ビデオレコーダーなどです）。また、半導体ダイオードは、ビデオ、ラジオ、写真、および他の信号を周波数電気信号に復号化するために必要とされる。この半導体のこの財産では、テレビを見たりラジオを聴きます。

異常な半導体ダイオードもあり、これらはLEDおよびフォトダイオードである。フォトダイオードは、彼らが彼らの光の体を襲ったときにのみ電流をスキップします。そして電流を通過するときのLEDは輝き始めます。 LEDの明るさの色は、それがどのような種類に属するかによって異なります。

半導体ダイオードは、それらの電力、動作周波数帯域、電圧および動作周波数範囲に応じて、グループに分割されます。ダイオードとトランジスタの両方に1つの独自のプロパティがあります。温度が変化すると、それらの内部抵抗が変化し、したがって直線状の電流電圧の大きさもまた大きい側または小さい側でも変化する。光とフォトダイオードはセンサやインジケーターとして使用されます。

1. パルスダイオード。動作原理

ただし、通常のワウは通常のダイオードですが、スイッチングモードで作業しています。それらの範囲は、その要素が開状態「0」または「1」のいずれかであるデジタル回路である。したがって、ダイオードの一時的なパラメータは、このアプリケーションにとって関心があります。オープン状態からどれだけ早く移動し、その逆も同様です。非対称接触に基づくパルスダイオードを示す図である。エミッタがN - 導電率を持つという条件を承認します。これは電子の挙動と電流を考慮する理由を与えます。逆の対称性を持たないと、当社のすべてが穴に関連しています。

図1。パルスダイオード

切り替え時のプロセスを検討してください。それに直接電圧を与えましょう - 完璧な段階（図2.a）は最初に近くの最高のエネルギーを持つ電子の動きを始めます p-Nの遷移それから彼らはN領域の中にあるものに参加します。したがって、キャリアエネルギーの差により、それらの数は徐々に増加し、直流は徐々に増加している。この時間通りの処理を図2に示す。2.B、推定値は、パラメータTセットを入力します - 開状態の確立時間。時間が長く、現在の電流は変わらず、遷移の領域「P」で蓄積するたくさんのノンコアキャリア、電子結晶領域には非平衡濃度のキャリアがある。

電圧の逆極性を急激に変えるときの遷移に送信しましょう。領域の「P」に蓄積した非平衡電子は、「N」領域の電界から導出され始める。それらの濃度は大きくなるので、しばらくの間逆電流は大きくなります。このプロセスのこの段階を図4に示す。T 1のように2B。最後に、出力プロセスが終了すると、遷移は閉状態になります。現在、2つの半導体領域PおよびN Bおよびそれらの間に誘電体層がある。これは逆の電圧の動作の下で充電し始めるコンデンサです。充電電流は、図2の展示の則に従って減少する。この時間t 2。一般に、閉状態の回復時間はT1 + T 2 \u003d T extに等しい。

図2。パルスダイオードのプロセス

通常は右\u003e\u003e test。製造用のダイオードのパラメータを改善するために、高いキャリア移動度（Ge）を有する材料を使用し、遷移領域を小さくすることができ、P - I - N構造を使用する。パルスダイオードの使用例を図4に示す。負荷抵抗の電圧形式は図\u200b\u200b3の現在の形式を繰り返す。

図3.パルスダイオードの作業

2. 高周波ダイオード動作原理

超高周波の技術（センチメーターおよびミリ波範囲の動作のための）は、特別なゲルマニウムとフリント超高周波ダイオード（マイクロ波ダイオード）を使用しています。他のマイクロ波ダイオードは、マイクロ波振動を検出するように設計された、マイクロ波振動を検出するように設計されており、パラメトリックマイクロ波アンプの振動での使用を目的としたパラメトリック、および変換する。次に、ボルタバンパー遷移特性の非線形性が使用される変換ダイオードが使用されています。

・マイクロ波信号とヘテロダイン信号を中間周波数信号に変換するためのミキシング。

・マイクロ波信号の周波数に乗算するために使用されます。

・マイクロ波信号の振幅を変調するために使用されます。

マイクロ波ダイオードでは通常ポイント接点が使用されています。そのようなダイオードの遷移は成形されていない。矯正接触は、半導体の研磨面に単純なクランプによって行われる。これらのダイオードは非常に低レベルの材料（電荷キャリアの寿命は小さい）で作られており、非常に小さい点の点接点（2~3ミクロン）があり、これは良好な高周波特性を提供します。しかしながら、マイクロ波ダイオードの電圧破壊は非常に低い（3~5Vだけ）、直流は比較的高い。

それらの逆電流は小さいが、遷移を通る媒体のトンネル効果のために実質的にゼロに増加し始めるからである（図4）。

図。 4. WAH高周波ダイオード

マイクロ波ダイオードの設計は通常、メジャーヘッドおよびマイクロ波システムの他の部分を備えた、同軸または導波路経路の要素と関節運動するように適合されている。マイクロ波範囲の長波長区間（3~10cm）では、ハウジングの主な種類は、メタルセラミックまたは金属上げられたカートリッジ型である。 1~3cmの波長範囲では、これらのエンクロージャの寸法と静電容量が許容できなくなり、したがって直鎖状の接触が同軸本体に取り付けられている。ミリ波の範囲では、導波路構造が用いられる。

波長に加えて、マイクロ波ダイオードがノルムでパラメータを保証するテクニカルタスクそして最大許容データ、マイクロ波ダイオードは、主値を反映した電気的パラメータによっても特徴付けられる。したがって、マイクロ波ダイオードを混合すると、変換損失（ダイオードの出口での中間周波数の電力への入力におけるマイクロ波パワーの比）、雑音比（ダイオードの出口で出力されるノイズの比率）を特徴付けます。能動ダイオード抵抗の熱雑音の力に対する動作モード、正規化されたノイズ係数、受信装置の一般化された感度、差動出力抵抗の特徴。場合によっては、電気パラメータは、マイクロ波ダイオード自体の特性だけでなく、このダイオードが設置されている特定のマイクロ波装置の特性も決定する。

ダイオードの「焼損」が発生した電力は、電圧特性または故障の不可逆的な劣化を伴う電力がかなり小さいことに留意されたい。そのため、全ての意図しない影響を排除し、マイクロ波ダイオードの保存中の両方で必要な保護措置を取る必要があります（たとえば、本体に蓄積されている静電気のダイオードを介して放電を排除していません。オペレータ。金属カートリッジなどのダイオードの保管。

ミリ波範囲（特に積分）の装置では、アバランシェスパンダイオードは強力なマイクロ波増幅器を構築し、Gannダイオードのマイクロ波発生器を構築するために広く使用されています。これらのダイオードでは、張力を有する電界中の電子の移動度を制限する現象が重要よりも高く、それらの電圧特性では負の微分抵抗を有するプロットがある。 Avalanche-Spanダイオードは、電動遷移の逆変位を伴う電荷キャリアのアバランシェ再現モードで動作します。 Gannダイオード（これらのデバイスの構造中の整流遷移はない）では、1ガリウム砒素のプレートへの電気振動の影響は、定電圧がそれに印加され、105 Vを超える強度の電界を作り出すときに使用される。 / m。

業界およびGann Generatorによって製造されたアバランシェスパンダイオードは、数十ミリバットで連続モードでの出力マイクロ波パワーのために設計されています。パルスモードでは、この電力は数桁増やすことができます。出力電力を増大させるためには、より大きい電子孔転移領域とより大きな半導体膜とを用いて、アバランシェ - スパンダイオードおよびGANN発生器が必要とされる。同時に、それらは厚さだけでなく、その地域では均質でなければなりません。

現代のシリコンマイクロ波ダイオードの動作周波数はすでに理論上の限界に近づいています。したがって、依然として周波数特性を向上させるためには、別の材料を使用する必要があります。また、他の行動原理を備えた半導体デバイスを開発する必要があります。

2.1 ダイオード・ガーナ

ダイオードGann（1963年にJohn Gunnによって発明された）は、マイクロ波の範囲内の発振と変換に使用される半導体ダイオードの種類です。他の種類のダイオードとは異なり、Gannダイオードの動作原理は、P - N遷移の特性に基づいている、すなわちそのすべての性質は、2つの異なる半導体の接続場所で発生する効果、および使用される半導体材料のそれらの特性には決定されます。

国内文献では、Gann Diodesは、ダイオードの活性特性は、「側面」の中央エネルギー谷からの電子の遷移による電子の遷移がすでにあることができるため、バルクの不安定性またはインタードリン電子移動を伴う機器と呼ばれていました。小型の移動性と大幅な質量を特徴としています。外国の文献では、ガンダイオードは移動した電子装置の用語に対応する。 Hann Diode高周波パルス

GUNN効果に基づいて、発電機および増幅ダイオードは、パラメトリックアンプのポンプジェネレータ、超高速受信機のヘテロダイン、低電力伝送装置の発電機、および測定装置の発電機として使用されます。

Gannダイオードの操作に必要な低レベルオーミック接点を作成するときは、2つのアプローチがあります。

・最初のものは、そのようなコンタクトを高抵抗ガリウム砒素に直接適用するための許容可能な技術を探している。

・2番目のアプローチは、発電機の多層設計を製造することです。発生器の作業部を兼ねるガリウムの比較的高抵抗の砒化物の層上のこのような構造のダイオードでは、n型の導電率を有する比較的低レベルのガリウム砒素を有する2つの側面からエピタキシャル層が増加している。。これらの高合金層は、装置の作業部分から金属電極への移行層として機能する。

Ghanna Diodeは伝統的に両側にオームコンタクトを備えたガリウム砒素の層からなる。 Gannダイオードの活性部分は通常、L \u003d1~100μmの長さ、およびドナー供与体不純物N \u003d 1014の長さである。 1016cm？3。伝導帯のこの材料では、2つのエネルギーが2つあり、これは電子の2つの状態 - 「重い」および「肺」に対応する。これに関して、電界の電圧が増加すると、電子の平均ドリフト速度はいくつかの臨界値の分野に増加し、次いで飽和速度のために努力する。

したがって、ダイオード内の磁場の臨界ストロークの積を損傷する積を損なうと、ダイオード内の界磁1ガリウムの厚さに電圧が印加されると、層の厚さの均一な分布が不安定になる。そして、電界強度の小さい微細な領域であっても、この領域から陽極「後退」に位置する電子が、陰極に位置する電子が二重層を「追いつく」しようとする。陽極に移動する料金。この層の電界強度を動かすと連続的に増加し、外側が均衡値に達するまで減少することです。そのような移動二重電場内部の電圧電界が強い電界のドメインの名前を受け、それが発生する電圧は閾値である。

ダイオード最大の電流のドメインの核生成時に。ドメインが生成されるにつれて、それは形成の終わりに減少し、その最小に達する。アノードに到達すると、ドメインは破壊され、電流は再び増加します。しかし最大に達するのが難しい、新しいドメインがカソードに形成される。このプロセスが繰り返される周波数は、半導体層の厚さに反比例し、スパン周波数と呼ばれます。

半導体装置において、落下面積の存在は、それにマイクロ波振動の出現のための十分な条件ではなく、必要である。振動の存在は、半導体結晶の空間内に波動摂動の不安定性があることを意味する。しかし、そのような不安定性は、半導体のパラメータ（ドーピングプロファイル、サイズ、キャリア濃度など）によって異なります。

図5. wah Diode Ganna

Gannダイオードを共振器に入れるとき、他の生成モードが可能であり、そこでは発振周波数をスパン周波数よりも下回ることができる。そのような発電機の有効性は比較的高いが、最大電力は200~300mWを超えない。

Ghanna Diodeは、10 GHz以上（THz）周波数範囲の発電機を作成するために使用できます。そして、導波路の形状をとることができる共振器が周波数を制御するために追加される。 Gannダイオード上の発電機の周波数は、ダイオードの容量伝導率を考慮して、振動システムの主な共振周波数で決定され、機械的および電気的方法の広い範囲内で再構築することができる。しかしながら、Gann発電機の耐用年数は比較的小さいため、このような要因の半導体結晶への同時効果、強い電界として、そしてそれの電力が発電することによる結晶の過熱に関連している。

さまざまなモードで動作するGannダイオードが1~100GHzの周波数範囲で使用されています。連続モードでは、Gannダイオード上の実際の発電機は約2~4％の効率を持ち、MW単位からWの単位に出力電力を供給することができます。しかし、パルスモードへの移行では、効率は2~3回増加します。有用な出力信号の電力に高調波を追加することを可能にする特別な共振システム、効率を高め、このモードは緩和と呼ばれます。

いくつかあります異なるモードガンナダイオード上の発電機は、電源電圧、温度、負荷特性：ドメインモード、ハイブリッドモード、限られた蓄積モード、負の導電モードに応じて、作業を実行できます。

最も頻繁に使用されるモードは、双極子ドメインの存在が発振期間の重要な部分の間に特徴付けられるドメインモードです。ドメインモードには3つあります様々な景色荷重抵抗を変えることによって得られるドメインの形成およびドメイン焼入れを伴う遅延がある。

ハンナダイオードも発明され、サラウンド電荷の制限および蓄積が行われた。その存在は周波数で高電圧振幅で行われ、スパン周波数よりも数回定電圧ダイオードでは、しきい値より数倍高いです。ただし、実装要件がありますこの政権：非常に均質なドーピングプロファイルを持つダイオードが必要です。サンプルの長さに沿った電界の均質分布とサンプルの長さの濃度は、ダイオードの電圧変化の高速により確保されます。

ガラス砒素とリン、インドInP（最大170 GHz）と共に、エピタキシャル伸長法による（最大170 GHz）、窒化ガリウム（GaN）もGannダイオードを製造するために使用され、Gann Diodes - 3 THzにおける最高頻度の振動頻度が達成されている。 Ghanna Diodeは、低レベルの振幅ノイズと低動作電圧（単位から数十のB）です。

ダイオードの動作は、共鳴容量素子および誘導要素を有する誘電体基板上の微小回路の形態、またはチップとの共振器の組み合わせの形態である共振チャンバ内で起こる。

3. ダイオードの製造

ダイオード製造技術は、シリコンおよびドイツで上述のR - GS遷移を得る方法のいずれにも基づくことができる。しかしながら、最良の強化品質を有する装置は、MESA技術を用いた拡散法によって得られる。

Ghanna Diodes製造技術は比較的簡単です。ダイオードは単結晶に基づくか、またはGaAsエピタキシーフィルムに基づいて製造される。ダイオードの製造のためのプレートの寸法は、それらの動作モードおよび必要なパラメータの条件に基づいて選択される。

ダイオードやサイリスタのパラメータや技術によると、テキストおよびテーブルには以下の略語が採用されている：Si - Silicon、Qe - ゲルマニウム、GaAs - ガリウムArspeed、SAR - ガリウムりん、Si（CO 3）2 - 炭化ケイ素。

結論

本稿では、インパルスおよび高周波ダイオードの動作原理を検討した。各ダイオードには、電気回路内で独自のパラメータ、特性、およびその目的があります。ダイオード - 方向によって異なる導電率を持つ電子素子電流。ダイオードが開いているときの電流源の正極に接続されたダイオード電極（つまり、それは小さい抵抗を有する） アノード負極 - 陰極に接続されている。

パルスダイオードは電子キーモードで動作します。パルス持続時間は非常に小さくなる可能性があるため、ダイオードはある状態から別の状態に非常に迅速に移動する必要があります。パルスダイオードの速度を特徴付ける主なパラメータは逆抵抗の回復時間である。減少するためには、特別な措置が使用され、データベース内の非コア電荷キャリアの吸収プロセスを加速させる。インパルスダイオードの要件はショットキー障壁に基づいて良好な満足のいくダイオードであり、データベース内の射出不能の蓄積および蓄積がないために非常に小さい慣性がある。

高周波ダイオードは、線形または非線形高周波信号に600MHzに使用されます。（マイクロ波ダイオード - 最大12 GHz）検出器の図で使用されます。これらは高周波信号の整流子です。

・バリア容量SAT [ICF]

・Fスレーブ[MHz]

最新の輸入ダイオードでは、この特性は「回復時間」として使用されます。超高速ダイオードでは100nsに達します。

参考文献

ALFERES J.I. //半導体の物理学と技術。 1998年。T.32。 §1。 C.3-18。

2. Berg A.、Dean P. LED / PER。英語から ed。 a ユノビッチ。 1979年、M.。

3.コガンL. M.半導体発光ダイオード。 1983年。

4. Losev O. V.半導体技術者の起源：選択された作品。 L.、1972年。

allbest.ruに投稿されました。

同様の文書

半導体ダイオードの概念ダイオードのボルトアンペア特性測定装置の図の計算使用されるダイオードのパラメータ。メインパラメータ、デバイスおよび半導体ダイオードの設計。合金および点ダイオードの装置。

コースワーク、追加04.05.2011

電気室（半導体）装置としてのダイオードの概念。デバイスダイオード、その主な特性。ダイオードの分類とその特性の基準ダイオードを電気回路に接続するときの正しい極性に従ってコンプライアンス。ダイオードをマーキングする。

プレゼンテーション、追加05.10.2015

電流電圧とダイオード抵抗半導体ダイオードの電圧特性の研究ダイオード抵抗の解析ダイオードによる電圧測定と電流計算パラメトリック安定剤の負荷特性

実用的な作業、追加された31.10.2011

ダイオードの電圧特性の研究、異なる電圧値での特性の除去。ダイオードの電圧特性のグラフ、第1度および第2度の関数、出展者。プログラムのソースコードとデータが取得されました。

実験室作業、追加24.07.2012

半導体ダイオードの作用機序は、2つの結論を有する非線形電子装置である。安定化の作業は半導体ダイオードであり、そのボルタバンパ特性はその逆の部分上の電圧に電流依存性の領域を有する。

プレゼンテーション、追加されました2011/12/13

ダイオード構造のデジタル構造の値の決定理想的および実遷移のボルトアンプ特性の計算微分抵抗、バリアおよび拡散容器の依存性、ダイオード電圧からの空乏層の厚さ。

コースワーク、追加02/28/2016.

指定された直流で直接オンになったときの遷移における電圧の計算。直流時の温度の影響ダイオード抵抗 dC.。ダイオードのボルトアンペア特性スタビライザーベースの電圧安定化パラメータ

検査、追加された2014/01/14

引っ張って正当化する電子回路半導体デバイスのボルトアンペア特性の測定必要な測定機器および機器のリストの定義、実験的設置の組み立て。依存関係のグラフの構築

コースワーク、追加11/19/2015.

製造技術に応じたダイオードの分類：平面、点、マイクロクリート、MezAdAxusion、エピタキシャル平面。機能的目的におけるダイオードの種類主なパラメータ、包含およびボルトアンペア特性スキーム

コースワーク、追加された2015/01/22

パラメータ、特性、半導体ダイオードの特性、サイリスタ、トランジスタ、整流ダイオード。オペレーティングアンプ、パルスデバイス。売り返り全システムユニバーサル論理チップを用いた論理機能

パルスダイオード- これは過渡現象を小さくし、パルス動作モードでの使用を目的とした半導体ダイオードです。

パルスモード - これらは、マイクロ秒のオーダーの短い期間後にダイオードが直接電圧から反対の間に切り替わると、遷移プロセスが重要な役割を果たすときのモードです。インパルスダイオードの主な目的は、通勤要素として機能することです。パルスダイオードの動作条件は通常対応高いレベル注射、すなわち比較的大きな直接電流。その結果、パルスダイオードのプロパティとパラメータは遷移プロセスによって決定されます。

最初の1つが点パルスダイオードの設計を開発した（図2.11）。点ダイオードは、結晶ホルダにはんだ付けされたドイツの水晶よく、接触電極と、ガラスシリンダーとの形で構成されています。点ダイオードの特徴は大きなベース抵抗であり、これはダイオード上の直流電圧の増加をもたらす。

点ダイオードの欠点のために、それらは実質的にインパルスダイオードによって完全に完全に開放され、その製造は現代の生産的な形成方法および制御された形成方法に基づくものです。 p-n。翻訳（平面技術、エピタキシャル延長）。主なソース半導体材料はシリコン、そして時にはガリウム砒素である。

シリコンパルスダイオード中の過渡プロセスを加速し、これらのダイオードの元のシリコンへの逆抵抗時間の値を減少させるために、金の混合物が導入される。この不純物は、禁止されているシリコンゾーン内の再結合トラップのエネルギーレベルの出現と非コアキャリアの寿命の低下をもたらします。

現在、ほとんどの構造は、テープ結論を有する金属 - セラミック、金属上げられた金属体を有する。

その上に長方形のインパルスにさらされると、そのようなダイオードを切り替えるプロセスを考慮してください（図2.12）。

セクション0 ... T 1の直接電圧では、エミッタ領域から基本およびその蓄積への媒体の注入がある。最初の瞬間の逆に電圧の極性を変えると、戻り電流の値が大きくなり、ダイオードの逆抵抗は急激に減少します。電場強度の変化の方向は向かって動き始めます p-n。- 変換、逆電流パルスを形成します。それらがエミッタ領域に移動するにつれて、それらの数は減少し、しばらくの間、逆電流は通常の定常値に達し、反対方向のダイオードの抵抗は通常の大きさに戻ります。

データベース内の累積電荷を短縮するプロセスは吸収と呼ばれ、最大値から安定化までの逆電流が逆抵抗の回復と呼ばれます。逆抵抗の回復時間は、パルスダイオードの最も重要なパラメータの1つです。それが少ないのは、スピードが優れています。パルスダイオードの特性を改善するために、初期半導体は小さな寿命の電荷キャリア（データベース内のより強い再結合プロセスのために）で選択される。 p-n。- バリア遷移容器の値を小さくするために小さな正方形で作る。

結論：

1.パルスダイオードは電子キーモードで動作します。

2.パルス持続時間は非常に小さくすることができ、ダイオードは1つの状態から別の状態に非常に迅速に移動する必要があります。

パルスダイオードの速度を特徴付ける主なパラメータは逆抵抗の回復時間である。

4.削減するために、特別な対策が使用され、データベース内の非コア電荷キャリアの吸収のプロセスを加速させる。

5.インパルスダイオードの要件、射出がないため、データベース内の非マイナー電荷キャリアの蓄積のために非常に小さい慣性を有するショットキーバリアに基づくダイオードを満たす。

現代の膨大な量電子デバイス作業に電気衝撃を使用してください。これらは、電力供給および他のパルストランスデューサ、インバータなどのチェーン内の低電流信号または電流パルス（技術用語においてはるかに深刻である）であり得る。

トランスデューサ内のパルスの影響は、電子部品の過渡プロセス、特に同じダイオード中の過渡プロセスとほぼ同じ順序の時間的制限を有する、常に常に重要である。したがって、ダイオードのパルス図で使用されるとき、ダイオード自体の過渡プロセスは、それらの包含およびオフの間に（P - N遷移の開閉中に）考慮されるべきである。

原則として、ダイオードダイオードのスイッチング時間を短縮するために、いくつかの低電圧方式でリゾートすることをお勧めします。

この技術のダイオードは、金属 - 半導体遷移の存在によって従来の整流ダイオードとは異なるが、それは顕著な整流器効果を有するが、同時にそれが遷移の通過容量を比較的小さい、電荷の充電容量を有する。そのような非臨界量に蓄積され、スイッチング時間がナノ秒単位のオーダーのときにスキームショットキーダイオードが十分に高い周波数で動作することができるように急速に吸収される。

別のプラスショットキーダイオード - それらの遷移に対する張力の低下はわずか約0.3ボルトです。そのため、ショットキーダイオードの主な利点 - 彼らは蓄積と吸収に時間を過ごしていません、ここでの速度は小さなバリアタンクのリロード速度だけによって異なります。

これらのコンポーネントの初期目的は、インパルスモードでの作業を意味しません。整流ダイオードのパルスモードは非定型的、異常であり、したがって、開発者によってダイオードの整流速度のための特に高い要求は示されていない。

整流ダイオードは主に低周波交流電流を一定または脈動で変換するために使用され、PN遷移と速度の小さな通過容量が必要ではなく、しばしば単純に大きな導電性を必要とし、したがって比較的高い抵抗が必要とされる。長い継続的な電流。

したがって、整流性ダイオードは開状態で低抵抗で、P-N遷移領域が大きく、大きな電流をスキップする能力があります。しかし、遷移のかなりの面積のために、ダイオード容量はより多くのピコフラデで得られる。これはイメージングダイオードにとってはたくさんあります。比較のために、ショットキーダイオードは数十ピコフラデを有する。

したがって、パルスダイオードは、高周波回路のインパルスモードでの作業のための特別に開発されたダイオードです。整流ダイオードのそれらの主な識別機能は、P - N遷移の非常に小さい容量による短期間の遷移プロセスであり、それはピコフィード単位に到達しそしてさらにはそれほど多くなることがある。

パルスダイオードにおけるP - N遷移の静電容量の減少は、遷移領域を小さくすることによって達成される。その結果、ダイオードの本体で消費される電力は非常に大きくてはいけません、小さい領域の遷移を通る平均電流は最大値を超えてはいけません許容される意味ダイオードの文書に示されています。

多くの場合、ショットキーダイオードは高速ダイオードとして使用されますが、高逆電圧が大きく異なるため、パルスダイオードは別々のタイプのダイオードとして強調表示されています。

パルスダイオードは高速インパルス方式で動作するように設計されています。 basic 独特の機能パルスダイオード、高周波は小さな面積です p-n。非平衡電荷キャリアの遷移と寿命パルスダイオードの主なパラメータは逆抵抗の回復時間です。 tレズダイオードがロック状態になる時間として決定され、ダイオード上の電圧の極性の極性変化が直接直接反対に変化します。パルスダイオードの場合、整流ダイオードに特徴的な同じパラメータが示されている。パルスダイオードを製造する設計技術は、従来の高周波ダイオードを製造する設計技術と同様である。ショットキーダイオードは高速インパルススキームで広く使用されており、これは通常直径20~30ミクロンであり、バリア容量は1pFを超えない。ショットキーダイオードの特徴は、半導体における非微小電荷キャリアの注入の欠如であるので、過渡プロセスの持続時間に影響を与える主な要因は唯一のバリア容器の唯一の範囲内である。ショットキーダイオードは最大15 GHzの周波数で動作し、それらが約0.1 nsの切り替え時間を持つことができます。

急な前面を有するパルスを形成するパルス図では、電荷蓄積（DNZ）を有するダイオードが使用される。これらのダイオードでは、ベース内の不純物は不均一に分布しています。その濃度はベースの深さよりも大きく、近くのものです。 p-n。その結果、内部電界が発生する。この分野は、直流電圧で注入された穴の深さへの侵入を防ぎます。 r- データベースへの登録、つまり、境界線の近くのグループ化を提供します。 p-n。遷移。さらに、逆電圧のこの分野は、その結果として減少した結果として、非コアキャリアからのベースの解放に寄与する。 tレズ 現在のパルスの数十時間および負の排出量はほとんど長方形になります。

現在、広い頻度のダイオードダイオードとして広く使用されているピン -構造。これらのダイオードではひどいです r そして p エリアはそれ自身の導電性を持つ広い領域で分離されています。電界は有効です私。- 地域とそれはほとんど均質です。バリア容量ピンワイドによるダイオード私。- 領域は小さく、ダイオードに印加される電圧に弱く依存します。

作業機能 ピン- ダイオードは次のとおりです。まず、直接変位で電子の注入があります p- からの登録と穴 r- レジストリB. 私。- 地域で、直接ダイオード抵抗が急激に減少します。第二に、現在のキャリアIn 私-領域は拡散だけでなく分野でも漂流しているため、速度を上げ、現在のキャリアの伝達が減少します。これらの要因の両方が値を増加させます最大周波数そのようなダイオードの作品。逆電圧で、媒体の集中的な抽出私。- 逆抵抗のさらなる増加をもたらす地域。だからピンダイオードは逆抵抗の大きな姿勢によって特徴付けられ、それはスイッチモードでそれらの良好なインパルス特性を引き起こす。さらに、このようなダイオードは、最大数十kWの十分に高い容量をパルスで切り替えることができる。

インパルスダイオードが使用されるにつれて メサノード。彼らの特徴は製造技術です。これらのダイオードの製造において、選択的エッチングの方法は円錐状突起 - 「メサス」と呼ばれる表。このテクノロジでは受信することができます r-P。 非常に小さい面積と低遷移能力とそれによって低いスイッチング時間を伴う遷移

春に連絡してください

外部結論

図1.4。 2種類のパルスダイオードの設計

パルスダイオードの条件付きグラフィック指定は整流器と同じであり、パルスダイオードの可能な設計は図1.4に示されている。

コントロール質問

1.半導体ダイオードの分類を与える。

2.温度はドイツおよびシリコン整流ダイオードのボルテージャパンギー特性にどのように影響しますか？

3.整流ダイオードの主なパラメータに名前を付けます。

4.高周波ダイオードとインパルスダイオードの要件は何ですか？

5.仕事の特徴は何ですか rIP 電荷蓄積（DNZ）のダイオードとダイオード？

パルスダイオード

ただし、通常のワウは通常のダイオードですが、スイッチングモードで作業しています。それらの範囲は、その要素が開状態「0」または「1」のいずれかであるデジタル回路である。したがって、ダイオードの一時的なパラメータは、このアプリケーションにとって関心があります。オープン状態からどれだけ早く移動し、その逆も同様です。図1において、No。非対称接触に基づいてパルスダイオードが示されている。エミッタがN - 導電率を持つという条件を承認します。これは電子の挙動と電流を考慮する理由を与えます。逆非対称性を持つ、すべてが穴に関連します。

切り替え時のプロセスを検討してください。直接電圧を与えましょう - 完璧なステップ、ご飯。だが）。最初に、電子移動は最上位のエネルギーで始まり、それは移行のP-Nの近くにあり、それらはN領域内にあるものを結合する。したがって、キャリアのエネルギーの違いにより、それらの数は徐々に増加し、直流は徐々に増加している。この処理の時間を図4に示す。 B）、開状態時間を評価するためにTWASパラメータを入力します。時間が長くなると、電流は領域「P」で変化しない。遷移は多数の非コアキャリア、電子を蓄積する。結晶領域には非平衡濃度のキャリアがある。

電圧の逆極性を急激に変えるときの遷移に送信しましょう。「P」領域に蓄積された非平衡電子は、「N」領域の電界の作用の下で引き出されるであろう。それらの濃度は大きくなるので、しばらくの間逆電流は大きくなります。このプロセスのこの段階を図1に示す。 b）T1のように。最後に、出力プロセスが終了すると、遷移は閉状態になります。現在、2つの半導体領域PおよびN Bおよびそれらの間に誘電体層がある。これは逆の電圧の動作の下で充電し始めるコンデンサです。充電電流は、図4の展示則によって減少する。 B）今回T2。一般に、閉状態の回復時間はT1 + T2 \u003d TVOSSTに等しい。

図。パルスダイオード

図。パルスダイオードのプロセス

通常はTリグ。 \u003e\u003e tよりも。製造用のダイオードのパラメータを改善するために、高いキャリア移動度（Ge）を有する材料を使用し、遷移領域を小さくすることができ、P - I - N構造を使用する。パルスダイオードの使用例を図4に示す。負荷抵抗の電圧形式は、図4の現在の形状を繰り返す。