Çalışma ve diyotların atanması prensibi. Delme diyotu arasındaki fark nedir düzeltmeleri

Bilgi tabanında iyi çalışmanızı göndermeniz basittir. Aşağıdaki formu kullanın

İyi iş siteye "\u003e

Öğrenciler, lisansüstü öğrenciler, bilgi tabanını çalışmalarında kullanan genç bilim adamları ve çalışmaları size minnettar olacak.

tarafından gönderildi http://www.allbest.ru/

Ukrayna Milli Eğitim ve Bilim Bakanlığı

Dnepropetrovsk Ulusal Üniversitesi Olesya Potter adlı

Fizik Fakültesi, Elektronik

ve bilgisayar sistemleri

Radyoelektronik Bölümü

"Katı hal elektroniği" konusundaki sınav

Konu hakkında: "Bir diyotun özellikleri"

Yapıldı

Öğrenci Grubu KM-11-1

Mironenkov R.D.

Kontrol

cand. fiziksel mat. Bilimler, Radyo Elektroniği Bölümü Doçent.

Makarov v.a.

Dnepropetrovsk 2013.

Öz

Anahtar Kelimeler: Darbe diyot, yüksek frekanslı diyot, gann diyot, serbest eksenli diyot karakteristiği.

Amaç: Darbe ve yüksek frekanslı diyotların etkisinin özellikleri ve ilkelerinin incelenmesi

Giriş

1. darbeli diyot. Çalışma prensibi

2. Yüksek frekanslı diyot. Çalışma prensibi

2.1 Diyot Ganna

3. Diyotların üretimi

Sonuç

Bibliyografi

Giriş

Yarı iletkenler, katmanlı bir turtaya benzer yapıları yapmalarını öğrendiklerinde gerçek bir altın konut tekniği haline geldi.

Bir p-yarı iletken tabakta bir N-yarı iletken katmanı yetiştiriciliği, iki katmanlı bir yarı iletken alacağız. Geçiş katmanının PN geçişi denir. Her yarım bağlantı teli boyunca lehimlenirse, yarı iletken diyot elde edilir, bu da geçerli bir valf olarak hareket eder: bir yönde iyi atlar ve neredeyse kaçırmaz.

Doğrultma kilitleme tabakası nasıl ortaya çıkıyor? Katmanın oluşumu, p-yarı daha fazla delikte ve N-yarı daha fazla elektronda olduğu gerçeğiyle başlar. Şarj taşıyıcılarının yoğunluk farkı, geçiş yoluyla dengelenmeye başlar: delikler, pklondaki elektronlara nüfuz eder.

Harici bir akım kaynağı kullanarak, harici bir potansiyel engeli artırabilir veya düşürebilirsiniz. Diyota doğrudan bir voltaj uygulanırsa, yani bu, pk yarısına bağlanmak için pozitif bir direk, o zaman harici elektrik kuvveti çift katmana karşı hareket etmeye başlar ve diyot, artan voltajla hızla artan akımı geçer . İletkenlerin polaritesini değiştirirseniz, voltaj neredeyse sıfır işaretine düşer. Diyot alternatif bir voltaj devresine bağlıysa, bir doğrultucu olarak hizmet edecektir, yani çıkışta, bir yönde (artı artı eksi) yönünde sabit bir titreşim voltajı olacaktır. Genliği düzeltmek için veya mevcut titreşimin "tepe değeri" olarak adlandırılması için, etkili bir şekilde ahbap kondenser doğrultucu cihazlarına paralel olarak etkili bir şekilde, endüstride sıklıkla gereklidir. Örneğin, uygun işler için redresörler gereklidir. ev aletleri (Çünkü hemen hemen tüm elektrikli cihazlar sabit voltaj tüketir. Bunlar televizyonlar, radyo alıcıları, video kayıt cihazları vb.).). Ayrıca, video, radyo, fotoğraf ve diğer sinyallerin frekans-elektrik sinyallerine şifresini çözmek için yarı iletken diyotlara ihtiyaç vardır. Yarı iletkenlerin bu özelliği ile TV izliyoruz ya da radyoyu dinliyoruz.

Sıradışı yarı iletken diyotlar da vardır, bunlar LED'ler ve fotodiyotlardır. Fotodiyotlar, yalnızca ışık kütlelerine çarptıklarında akımı atlar. Ve akımdan geçerken LED'ler, parlamaya başlar. LED'in parlaklığının rengi, ne tür çeşitliliğin ait olduğuna bağlıdır.

Yarı iletken diyotlar, güçlerine, çalışma frekansı bandına, voltajlarına ve çalışma frekansı aralığına bağlı olarak gruplara ayrılır. Hem diyot hem de transistörlerin bir benzersiz özelliğe sahip. Sıcaklık değiştiğinde, iç direnç değişir ve bu nedenle düzleştirilmiş akım voltajının büyüklüğü büyük veya daha küçük bir tarafta da değişir. Işık ve fotodiyotlar sensörler ve göstergeler olarak kullanılır.

1. Darbeli diyot. Çalışma prensibi

Bunlar, sıradan WAH ile sıradan diyotlardır, ancak anahtarlama modunda çalışıyor. Kapsamları, elemanları açık durumda "0" veya "1" kapalı olan dijital devrelerdir. Bu nedenle, diyotun geçici parametreleri bu uygulamaya ilgi çekicidir: Açık durumdan ne kadar hızlı hareket eder ve bunun tersi de geçerlidir. Şekil 1, asimetrik temasa dayanan darbeli bir diyot göstermektedir. Vericinin N - iletkenliği olduğu şartını onaylıyoruz. Bu, yalnızca elektronların davranışını ve akımını göz önünde bulundurmak için sebep verir. Ters simetri ile, tüm bahsedilen tüm delikler ile ilgilidir.

Şekil 1. Pulse diyot

Değiştirirken işlemleri düşünün. Üzerinde doğrudan bir voltaj verelim - mükemmel aşama (Şekil 2.A) başlangıçta elektronların hareketini en yüksek enerjiyle doğrudan yaklaştıracak p-N geçişiSonra n alanın içinde olanlara katılırlar. Böylece, taşıyıcı enerjilerindeki fark nedeniyle, sayıları yavaş yavaş artar ve doğrudan akım yavaş yavaş artmaktadır. Bu işlem zaman içinde Şekil 2'de gösterilmiştir. 2.b ve Tahmini için, T Seti parametresi girilir - açık bir durum oluşturma süresi. Çok zamanlı olarak, akım değişmez ve geçişin "P" alanında birikir çok sayıda Çekirdek olmayan taşıyıcılar, elektronlar. Kristal alanda dengesiz bir taşıyıcı konsantrasyonu vardır.

Gerilimin keskin bir şekilde değiştirilmesi olarak geçişe geçelim. Alanın "P" kısmında biriken dengesizlik olmayan elektronlar, "n" bölgesindeki elektrik alanından türetilmeye başlayacaktır. Bunların konsantrasyonu büyük, bu nedenle bir süre ters akım büyük olacaktır. İşlemin bu aşaması, Şekil 2'de gösterilmiştir. 2.b, t1 gibi. Sonunda, çıkış işlemi sona erecek, geçiş kapalı bir durumda olur. Şimdi iki yarı iletken bölgesi P ve N B ve aralarında bir dielektrik katman var. Bu, ters voltajın hareketi altında şarj edilmeye başlayan bir kondenserdir. Şarj akımı, sergi kanununa göre, Şekil 2'de bu kez T 2'ye göre azalır. Genel olarak, kapalı durumun iyileşme süresi T 1 + T2 \u003d t ext'e eşittir.

İncir. 2. Darbeli bir diyottaki işlemler

Genellikle t \u003e\u003e t tahmin. İmalat için diyotun parametrelerini geliştirmek için, yüksek taşıyıcı hareketliliği (GE) olan malzemeler kullanılır, geçiş alanı küçük yapılır, P-I-N yapıları kullanılır. Bir darbeli diyot kullanımının bir örneği, Şekil 2'de gösterilmiştir. Yük direncindeki voltaj formu, Şekil 3'teki akım formunu tekrarlar.

Şekil 3. Puls diyotunun çalışması.

2. Yüksek frekanslı diyotlar. Çalışma prensibi

Ultra yüksek frekans tekniği (santimetre ve milimetre dalga aralıklarında işlem için) özel germanyum ve çakmaktaşı ultra yüksek frekanslı diyotlar (mikrodalga diyotları) kullanır. Diğer mikrodalga fırınlar, mikrodalga salınımlarını, mikrodalga güç kontrol cihazlarında kullanım amaçlı, parametrik mikrodalga amplifikatör salınımlarında kullanım amaçlı parametrik, mikrodalga güç kontrol cihazlarında kullanılmak üzere tasarlanmış anahtarlamaları tespit etmek için tasarlanmış video dedektörü videonuna ayrılır. Buna karşılık, voltamper geçişi karakteristiğinin doğrusallığının kullanıldığı dönüştürücü diyotlar kullanılır:

· Mikrodalga sinyalini ve heterodin sinyalini ara frekans sinyaline dönüştürmek için kullanılan karıştırma;

· Mikrodalga sinyalinin sıklığını çarpmak için kullanılan çoğaltmak;

· Mikrodalga sinyalinin genliğini modüle etmek için kullanılan modülatör.

Mikrodalga fırınlarda, genellikle nokta teması kullanılır. Bu tür diyotlardaki geçiş kalıplanmaz. Doğrultma teması, yarı iletkenin cilalı yüzeyine basit bir kenetleme ile gerçekleştirilir metal kontak baharının isge. Bu diyotlar çok düşük seviyeli bir malzemeden yapılmıştır (yük taşıyıcıları ömrü küçüktür) ve iyi yüksek frekanslı özellikler sağlayan çok küçük bir nokta temasının (2-3 mikron) yarıçapına sahiptir. Bununla birlikte, mikrodalga diyotlarının voltaj dökümü çok düşüktür (sadece 3-5 V) ve doğrudan voltaj nispeten yüksektir.

Bunların ters akımı, ancak küçük olmasına rağmen, ortamın geçişten tünel etkisi nedeniyle neredeyse sıfıra çıkmaya başlar (Şekil 4).

İncir. 4. wah yüksek frekanslı diyot

Mikrodalga diyotlarının tasarımı, genellikle mikrodalga sisteminin diğer parçalarını ölçme kafaları ve diğer kısımları ile koaksiyel veya dalga kılavuzu bir yolun elemanları ile eklemlenmeye uyarlanır. Mikrodalga aralığının (3-10 cm) uzun dalga boylu bölümünde, mahfazanın ana tipleri metal-seramik veya metal kaldırmış kartuş tipidir. 1-3 cm olan dalga aralığında, boyutlar ve bu muhafazaların kapasitansı kabul edilemez hale gelir ve bu nedenle düzleştirici temas koaksiyel gövdeye monte edilir. Milimetre dalgaları aralığında, bir dalga kılavuzu yapımı kullanılır.

Mikrodalga diyotlarının normlara göre garanti edildiği parametrelerin bulunduğu dalga boyuna ek olarak teknik görev Ve izin verilen maksimum veriler, mikrodalga diyotları, ana değeri yansıtan elektriksel parametreler ile de karakterize edilir. Böylece, mikrodalga diyotların karıştırılması, dönüşüm kayıplarını (, girişteki mikrodalga gücünün, diyotun çıkışında ara frekansın gücüne), gürültü oranı (diodların çıkışındaki gürültü çıkışının oranı) Çalışma modu, aktif diyot direncinin termal gürültüsünün gücüne), normalleştirilmiş gürültü katsayısı, alıcı cihazın genelleştirilmiş duyarlılığını ve diferansiyel çıkış direncini karakterize eder. Bazı durumlarda, elektriksel parametre sadece mikrodalga fırının özelliklerini değil, aynı zamanda bu diyotun takıldığı belirli bir mikrodalga cihazının özelliklerini belirler.

Diyotun "tükenmişlik "inin meydana geldiği gücün, voltrampear özelliklerinin veya dağılımının geri dönüşü olmayan bozulması eşliğinde gerçekleştiği gücün oldukça küçük olduğu akılda tutulmalıdır. Bu nedenle, her türlü istenmeyen etkiyi hariç tutmak ve hem çalışma sırasında hem de mikrodalga diyotunun depolanması sırasında gerekli koruma önlemlerini almanız gerekir (örneğin, gövdesinde biriken statik elektriğin bir diyot yoluyla boşalma hariç değildir. operatör; diyotun metalik kartuşta depolanması vb.).

Milimetre dalga aralığının (özellikle integral) cihazlarında, çerk açısından ilave diyotlar yaygın olarak güçlü mikrodalga amplifikatörleri oluşturmak ve Gann diyotlarının mikrodalga jeneratörleri oluşturmak için yaygın olarak kullanılır. Bu diyotlarda, elektronların elektrik alanlarında gerginlik ile hareketliliğini sınırlandırmanın fenomeni kritikten daha yüksektir ve voltrampear özelliklerinde negatif farklılık direncine sahip bir arsa vardır. Çığıranır Diodes, elektriksel geçişin ters yerini ile şarj taşıyıcılarının çığ üreme modunda çalışır. Gann diyotlarında (bu cihazların yapısında düzleştirme geçişi yoktur) Elektrik salınımlarının Galyum arsenit plakasındaki etkisi, 105 V'dan daha fazla dayanıklı bir elektrik alanı oluştururken, bir sabit voltaj uygulandığında kullanılır. / m.

Sanayi ve GANn jeneratörleri tarafından üretilen çığıranır diyotlar, birkaç on milyonatta sürekli modda çıkış mikrodalga gücü için tasarlanmıştır. Bir darbe modunda, bu güç birkaç sipariş tarafından arttırılabilir. Çıkış gücünü arttırmak için, daha büyük bir elektronik deliğe geçiş alanı ve daha büyük bir yarı iletken film ile ilçe-açıklık diyotları ve gann jeneratörleri gerekir. Aynı zamanda, sadece kalınlıkta değil, bölgede homojen olmaları gerekir.

Modern silikon mikrodalga diyotlarının çalışma sıklıkları zaten teorik sınıra yaklaşıyor. Bu nedenle, frekans özelliklerini hala geliştirmek için, başka bir malzeme kullanmanız ve başka bir eylem prensibi olan yarı iletken cihazlar geliştirmeniz gerekir.

2.1 Diode Ganna

Diode GANN (1963'te John Gunn tarafından icat edildi), mikrodalga aralığında salınımları 0,1 ila 100 GHz'ten üreten ve dönüştürmek için kullanılan yarı iletken diyotların türüdür. Diğer diyot türlerinin aksine, Gann diyotunun çalışma prensibi, P-N-geçişlerinin özelliklerine dayanır, yani. Tüm özellikleri, iki farklı yarı iletkenlerin bağlanma yerlerinde meydana gelen etkilere ve kullanılan yarı iletken malzemenin kendi özelliklerine göre belirlenir.

İç literatürde, gann diyotları, diodların aktif özellikleri nedeniyle, "yandan", "yandan", "tarafın" olan elektronların "yan" konumundaki elektronların geçişinden kaynaklandığı için küçük hareketlilik ve büyük bir verimli kütle ile karakterize edilir. Yabancı literatürde, Gunn diyotu transfer edilen elektron cihazının şartlarına karşılık gelir. Hann diyot yüksek frekans darbesi

Gunn etkisine dayanarak, jeneratör ve amplifikatör diyotları, parametrik amplifikatörlerde pompa jeneratörleri, süper metrojenli alıcılarda heterodiler, düşük güçlü vericilerdeki jeneratörler ve ölçüm ekipmanlarında kullanılır.

Gann diyotlarının çalışması için gereken düşük seviyeli Ohmik temasları oluştururken, iki yaklaşım vardır:

· Birincisi, bu tür temasları doğrudan yüksek dirençli bir galyum arsenide uygulamak için kabul edilebilir bir teknolojiyi araştırmaktır.

· İkinci yaklaşım, jeneratör çok katmanlı tasarımın üretmektir. Bu tür bir yapının, jeneratörün çalışma kısmına hizmet veren galyumun nispeten yüksek dirençli bir arsenitinin bir tabakası üzerindeki diyotlarda, n-türün elektriksel iletkenliği ile nispeten düşük seviyeli bir galyum arsenit ile iki taraftan iki taraftan artmaktadır. . Bu yüksek alaşımlı katmanlar, cihazın çalışma kısmından metal elektrotlara geçiş katmanları olarak hizmet eder.

Ghanna Diot, geleneksel olarak her iki taraftaki Ohmik temas eden Gallium arsenide tabakasından oluşur. Gann diyotunun aktif kısmı genellikle L \u003d 1-100 μm sırasının uzunluğu ve donör donör safsızlıklarının konsantrasyonu N \u003d 1014? 1016 cm? 3. İletim bölgesindeki bu malzemede, iki elektron durumuna karşılık gelen, "ağır" ve "akciğerler" için iki minimum enerji vardır. Bu bağlamda, elektrik alanının voltajında \u200b\u200bbir artışla, elektronların ortalama sürüklenme hızı, bazı kritik değer alanına yükselir ve daha sonra doygunluk hızı için çabalıyor.

Bu nedenle, ahbap'a bir voltaj uygulanırsa, alanın kritik vuruşunun ürününü, diyottaki galyum arsenidin kalınlığına geçerse, katmanın kalınlığının tek tip dağılımı kararsız hale gelir. Ardından, saha gücündeki küçük bir artışın ince bölgesinde bile, bu alandan "geri çekilme" nin üzerine yakın olan elektronlar ve katoda bulunan elektronlar çift katmanını "yakalamaya çalışacaktır" Anoda hareket eden şarjlar. Alan gücünü bu katmanda hareket ettirirken sürekli olarak artacak ve dışında denge değerine ulaşana kadar azalmaktır. İçindeki yüksek voltajlı elektrik alanlarına sahip, güçlü alanın etki alanının adını almış ve gerçekleştiği voltaj eşiktir.

Diyotta mevcut akımın etki alanının çekirdeklenmesi sırasında. Etki alanı üretildiğinden, oluşumun sonunda minimumda azalır ve ulaşır. Anot'a ulaşmak, etki alanı yok edilir ve akım tekrar artar. Ancak maksimuma ulaşmak zor, katoda yeni bir etki alanı oluşturulur. Bu işlemin tekrarlandığı frekans, yarı iletken katmanın kalınlığına ters orantılıdır ve açıklık frekansı olarak adlandırılır.

Yarı iletken cihazda, düşen bir alanın varlığı, içinde mikrodalga salınımlarının ortaya çıkması için yeterli bir durum değildir, ancak gereklidir. Salınımların varlığı, yarı iletken kristalinin alanında, dalga pertürbasyonlarının dengesizliği olduğu anlamına gelir. Ancak bu tür bir dengesizlik, yarı iletkenin parametrelerine bağlıdır (doping profili, boyut, taşıyıcı konsantrasyonu vb.).

Şekil 5. Wah Diode Ganna

Bir gann diyotu rezonatöre yerleştirirken, osilasyon frekansının hem aşağıda hem de yukarıda açıklık frekansının yapıldığı diğer nesil modları mümkündür. Böyle bir jeneratörün etkinliği nispeten yüksektir, ancak maksimum güç 200-300MW'yi aşmaz.

Ganna Diod, 10 GHz ve üstü (THZ) frekans aralığının bir jeneratörü oluşturmak için kullanılabilir. Ve frekansı kontrol etmek için dalga kılavuzunun şeklini alabilecek rezonatör eklenir. Jeneratörlerin gann diyot üzerindeki sıklığı, diyotun kapasitif iletkenliğini göz önünde bulundurarak salınım sisteminin ana rezonans frekansında belirlenir ve mekanik ve elektriksel yöntemlerin geniş sınırları dahilinde yeniden inşa edilebilir. Bununla birlikte, GANN jeneratörlerinin servis ömrü, güçlü bir elektrik alanı ve içinde giden güç nedeniyle bu tür faktörlerin yarı iletken kristali üzerindeki eşzamanlı etkisi ile ilişkili olan nispeten küçüktür.

Çeşitli modlarda çalışan gann diyotları, 1-100 GHz frekans aralığında kullanılır. Sürekli modda, Gann diyotlarındaki gerçek jeneratörler, yaklaşık% 2-4 oranında bir verimliliğe sahiptir ve MW birimlerinden W birimlerine çıkış gücü sağlayabilir. Ancak nabız moduna geçişte, verimlilik 2-3 kez artar. Yararlı çıkış sinyalinin gücüne biraz daha yüksek harmonikler eklemenizi sağlayan özel rezonans sistemleri, verimliliği artırmaya yarar ve bu modun gevşeme denir.

Bir kaç tane var farklı modlarGunna diyotundaki jeneratörün, besleme voltajına, sıcaklığa, yük özelliklerine bağlı olarak, etki alanı modu, hibrit mod, sınırlı birikim modu ve negatif iletkenlik moduna bağlı olarak iş gerçekleştirebileceği biriyse.

En sık kullanılan mod, bir dipol etki alanının varlığının, salınım süresinin önemli bir parçası sırasında karakterize edildiği etki alanı modudur. Etki alanı modunun üçü olabilir Çeşitli görünümler: Yayın, etki alanlarının oluşumunda ve yük direncinin değiştirilmesiyle elde edilen bir etki alanı söndürme ile yayılma.

Hanna diyotları için de icat edildi ve surround şarjın kısıtlanması ve birikimi yapıldı. Varlığı, frekanslarda yüksek voltajlı genliklerde, birkaç kez açıklık frekansından daha fazla gerçekleşir ve sabit voltajlar Diyotta, eşik değerden birkaç kez daha yüksek olan. Ancak, uygulama için gereksinimler var bu rejim: Çok homojen bir doping profili olan diyotlara ihtiyacımız var. Elektrik alanının homojen dağılımı ve numunenin uzunluğu boyunca elektronların konsantrasyonu, diyottaki voltaj değişiminin yüksek hızından dolayı sağlanır.

Hintli arsenit ve fosfid, Hindistan inp (170 GHz'e kadar), epitaksiyel uzatma yöntemi ile, Gallium Nitrid (GAN), Gann Diodes'u üretmek için de kullanılır ve Gann Diodes'teki en yüksek salınım frekansı - 3 THZ elde edildi. Ghanna Diot, düşük bir genlik gürültüsü ve düşük çalışma voltajına sahiptir (bir ünitelerden doza kadar B).

Diyotların çalışması, rezonanslı kapasitif ve endüktif elemanlara sahip dielektrik yüzeylerde mikro-substratlar şeklinde veya cips ile rezonatörlerin bir kombinasyonu biçiminde olan rezonans odalarında meydana gelir.

3. Diyot üretimi

Diyot üretim teknolojisi, yukarıda silikon ve Almanya'da tarif edilen R-GS geçişlerini elde etme yöntemlerinden herhangi birine dayanabilir. Bununla birlikte, en iyi takviye nitelikli cihaz, Mesa teknolojisini kullanan bir difüzyon yöntemi ile elde edilir.

Ganna Diodes üretim teknolojisi nispeten basittir. Diyotlar, tek kristallere dayanarak veya Gaas epitaksi filmlerine dayanarak üretilir. Diyotların imalatı için plakaların boyutları, çalışma modunun şartlarına ve gerekli parametrelere dayanarak seçilir.

İmalat diyotlarının ve tristörlerin parametrelerine ve teknolojisine göre, aşağıdaki kısaltmalar metinde ve masalarda benimsenmiştir: Si - Silikon, Qe - germanyum, GaAs - Gallium Arspeed, SAR - Gallium Fosfit, SI (CO 3) 2 - Silisyum Karbür .

Sonuç

Bu yazıda, dürtü ve yüksek frekanslı diyotların operasyon ilkelerini gözden geçirdik. Diyotların her birinin, elektrik devresindeki kendi parametreleri, özellikleri ve amacı vardır. Diyot - Yöneye bağlı olarak farklı iletkenlikli elektronik eleman elektrik akımı. Diyot açıkken akım kaynağının pozitif kutbuna bağlı diyot elektrotu (yani küçük bir dirence sahiptir), denilen anotnegatif direğe bağlı - katot.

Puls Diyodları, elektronik anahtar modunda çalışır. Darbe süresi çok küçük olabilir, bu nedenle diyot bir durumdan diğerine çok hızlı bir şekilde hareket ettirilmelidir. Pulse diyotlarının hızını karakterize eden ana parametre, ters direnç kazanım süresidir. Düşürmek için, veritabanındaki çekirdekli şarj taşıyıcılarının rezorpsiyon sürecini hızlandıran özel önlemler kullanılır. Dürteci diyot gereklilikleri, veritabanındaki enjeksiyon ve birikimin enjeksiyonu ve birikimi nedeniyle çok küçük atalete sahip olan Schottky bariyerine dayanan iyi tatmin edici diyotlardır.

Yüksek frekanslı diyot, doğrusal veya doğrusal olmayan yüksek frekans sinyalleri için 600 MHz için kullanılır. (Mikrodalga diyotlar - 12 GHz'e kadar.) Dedektörlerin diyagramlarında kullanılır - bunlar yüksek frekanslı sinyallerin redresörleridir.

· Bariyer kapasitesi Sat [ICF]

· F Slave [MHz]

Modern ithal edilen diyotlarda, bu özellik "Kurtarma süresi" olarak kullanılır. Ultrafast diyotlarda, 100 NS'ye ulaşır.

Bibliyografi

1. Alferes J. I. // Yarı İletkenlerin Fiziği ve Tekniği. 1998. T.32. №1. C.3-18.

2. Berg A., Dean P. LED'leri / per. İngilizceden Ed. A.E. Yunovich. M., 1979.

3. Kogan L. M. Yarı İletken Işık yayan diyotlar. M., 1983.

4. Yarı iletken teknisyenlerin kökenindeki Losev O. V. Seçilen işler. L., 1972.

Allbest.ru'da yayınlandı.

Benzer belgeler

Yarı iletken diyot kavramı. Diyotların Volt-Ampere özellikleri. Ölçüm cihazının diyagramının hesaplanması. Kullanılan diyotların parametreleri. Ana parametreler, cihaz ve yarı iletken diyotların tasarımı. Alaşım ve nokta diyotları cihazı.

kurs çalışması, 04.05.2011 eklendi


Elektrovakum (yarı iletken) cihazlar olarak diyot kavramı. Cihaz diyotu, ana özellikleri. Diyotların sınıflandırılması ve özellikleri için kriterler. Diyotu elektrik devresine bağlarken doğru kutuplara uyun. İşaretleme diyotları.

sunum, 05.10.2015 eklendi


Akım gerilimi ve diyot direnci. Yarı iletken diyot için voltapple karakteristiğinin incelenmesi. Diyot direncinin analizi. Gerilim ölçümü ve bir diyot içindeki akım hesaplaması. Parametrik stabilizatörün yük özellikleri.

pratik çalışma, eklendi 31.10.2011


Diyotların voltamper özelliklerinin incelenmesi, farklı voltaj değerlerinde özelliklerin çıkarılması. Diyotların voltamper özelliklerinin grafiklerinin yaklaşımı, birinci ve ikinci derecenin işlevi, katılımcılar. Program kaynak kodu ve elde edilen veriler.

laboratuvar çalışması, 24.07.2012 eklendi


Yarı iletken bir diyotun etki mekanizması, iki sonucu olan doğrusal olmayan bir elektronik cihazdır. Stabilyonun çalışmaları, voltamper karakteristiğinin, ters bölümü üzerindeki voltaj üzerindeki mevcut bağımlılığın bölgesine sahip olan bir yarı iletken diyotdur.

sunum, Eklendi 12/13/2011


Diyot yapısının dijital yapısının değerinin belirlenmesi. İdeal ve gerçek geçişlerin volt-amps özelliklerinin hesaplanması. Diferansiyel direnç, bariyer ve difüzyon kaplarının bağımlılığı, boşaltılmış katmanın kalınlığı diyot voltajından.

dersin işi, eklendi 02/28/2016


Doğrudan belirtilen doğrudan akımla birlikte açıldığında geçişte voltajın hesaplanması. Sıcaklığın doğrudan voltaj üzerindeki etkisi. Diyot direnci dc. Diyotun volt-amper özellikleri. Sabitleyici tabanlı voltaj sabitleyici parametreleri.

sınav, Eklenen 01/14/2014


Çizim ve gerekçe elektrik devresi Yarı iletken cihazların volt-amper özelliklerinin ölçümleri. Gerekli ölçüm cihazları ve ekipmanlarının listesinin tanımı, deney kurulumunun montajı. Bağımlılıkların grafiklerinin yapımı.

dersin işi, Eklendi 11/19/2015


İmalat Teknolojisine Bağlı Diyotların Sınıflandırılması: Uçak, Nokta, Mikroclies, Mezadiffüzyon, Epitaxal-Planar. İşlevsel amaçlı diyot türleri. Ana parametreler, dahil etme ve volt ampere özellikleri programları.

dersin işi, eklendi 01/22/2015


Parametreler, özellikleri, yarı iletken diyotların özellikleri, tristörler ve transistörler, doğrultucu diyotlar. Çalışma amplifikatörü, darbe aygıtları. Satış tam sistem Evrensel mantıksal cips kullanarak mantık fonksiyonları.

Pulse diyot- Bu, küçük bir geçiş süresine sahip ve nabız çalışmasında kullanım amaçlı yarı iletken bir diyotdur.

Darbe modları - Bunlar, diyotların doğrudan voltajdan tersine geçtiğinde, mikrosanlığın sırasının kısa bir süre sonra, geçiş işlemleri önemli bir rol oynar. Dürtü diyotlarının asıl amacı, gidip gelme unsurları olarak çalışmaktır. Nabız diyotlarının çalışması için şartlar genellikle yüksek seviye Enjeksiyon, yani nispeten büyük doğrudan akımlar. Sonuç olarak, darbe diyotlarının özellikleri ve parametreleri geçiş süreçleriyle belirlenir.

Birincisinden biri, bir nokta darbeli diyotun tasarımı geliştirildi (Şekil 2.11). Nokta diyotu, bir kristal tutucuya lehimlenmiş bir Almanya kristalinden oluşur, ince bir tel ve bir cam silindir şeklinde bir temas elektrotu. Nokta diyotlarının bir özelliği, diyot üzerinde doğrudan voltajda bir artışa yol açan büyük bir temel dirençtir.

Nokta diyotlarının dezavantajları nedeniyle, üretimi, üretimi modern üretken ve kontrollü oluşum yöntemlerine dayanan dürtü diyotları tarafından pratik olarak tamamen atılırlar. p-n.-Translate (düzlemsel teknolojisi, epitaksial uzatma). Ana kaynak yarı iletken materyali silikondur ve bazen galyum arsenittir.

Silikon darbe diyotlarındaki geçici işlemleri hızlandırmak ve bu diyotların ters direnç süresinin orijinal silikonun içine değerini azaltmak için bir altın karışımı tanıtılır. Bu kirlilik, yasaklanmış silikon bölgedeki rekombinasyon tuzaklarının enerji seviyelerinin görünümünü ve çekirdek olmayan taşıyıcıların ömründe bir azalma sağlar.

Şu anda, çoğu yapının metal seramik, metal kaldırılmış veya bant sonuçlarına sahip metal bir gövdeye sahiptir.

Üzerindeki dikdörtgen bir impulata maruz kaldığında böyle bir diyotu değiştirme işlemini göz önünde bulundurun (Şekil 2.12).

Bölüm 0 ... T 1'deki doğrudan voltajla, yayıcı bölgesinden temel ve bunların birikimlerine ortam enjeksiyonu vardır. Gerilimin polaritesini ilk anda tersine değiştirirken, geri dönüş akımının değeri önemli olacaktır ve diyotun ters direnci keskin bir şekilde azalır, çünkü çekirdek olmayan taşıyıcıların aksiyonu altındaki Elektrikli alan gücünün değiştirildiği yönü doğru hareket etmeye başlayacak p-n.- Dönüşüm, ters akım nabzı oluşturur. Yayıcı bölgesine giderken, numaraları azalacak ve bir süre sonra ters akım normal bir sabit değere ulaşır ve diyotun ters yönde direnç normal büyüklüğe geri yüklenecektir.

Birikmiş şarjı veritabanında azaltma işlemi, emilim olarak adlandırılır ve ters akım değişikliğinin maksimum değerden sabit olarak değişken, ters direnç geri kazanımı olarak adlandırılır. Geri direncin geri kazanımı süresi, darbe diyotlarının en önemli parametrelerinden biridir. Ne kadar az, hız daha iyidir. Darbeli diyotların özelliklerini geliştirmek için, ilk yarı iletken, bir şarj taşıyıcısının (veritabanındaki daha yoğun bir rekombinasyon işlemi için) küçük bir ömür boyu ile seçilir ve p-n.- Bariyer geçiş kabının değerini azaltmak için küçük bir kare ile yapılır.

Sonuçlar:

1. Pulse diyotları elektronik anahtar modunda çalışır.

2. Nabız süresi çok küçük olabilir, bu nedenle diyot çok hızlı bir şekilde bir durumdan diğerine taşınmalıdır.

3. Nabız diyotlarının hızını karakterize eden ana parametre, ters direnç kazanım süresidir.

4. Azaltmak için, çekirdek olmayan şarj taşıyıcılarının emilim sürecini veritabanındaki geçici olarak hızlandırılması için özel önlemler kullanılır.

5. Dürteç diyotların gereklilikleri, veritabanında enjeksiyon ve küçük olmayan yük taşıyıcılarının birikimi nedeniyle çok küçük atalete sahip olan Schottky bariyerine dayanan iyi bir diod'lar.

Çok miktarda modern elektronik aletler Çalışmalarında elektriksel dürtüleri kullanın. Bunlar, güç kaynakları ve diğer darbe dönüştürücüler, invertörler vb. Zincirlerinde düşük akım sinyalleri veya akım darbeleri (teknik terimlerde çok daha ciddidir) olabilir.

Dönüştürücülerdeki darbelerin etkisi her zaman, elektronik bileşenlerde, özellikle aynı diyotlarda geçici işlemler ile aynı siparişin yaklaşık olarak aynı sıradaki zaman sınırlarına sahip olan önlemlerin ve durgunlukların süresini her zaman kritiktir. Bu nedenle, diyotların nabız diyagramlarında kullanıldığında, diyotlardaki geçici işlemler dahil edilmesi ve kapatılması sırasında (P-N geçişini açma ve kapatırken) dikkate alınmalıdır.

Prensip olarak, diyot diyotunun anahtarlama süresini azaltmak için bazı düşük voltajlı şemalarda başvurmanız önerilir.

Bu teknolojinin diyotları, konvansiyonel doğrultucu diyotlardan, belirgin bir doğrultucu etkisine sahip olmasına rağmen, aynı zamanda geçişin nispeten küçük bir geçiş kapasitesine sahip olan metal yarı iletken bir geçişin varlığından farklıdır. Öyleyse kritik olmayan miktarlarda biriktirilir ve şema Schottky diyotlarının, anahtarlama süresi nanosekond birimlerin sırasına sahip olduğunda, Schottky diyotlarının yeterince yüksek bir frekansta çalışabileceğini çok hızlı bir şekilde emilir.

Başka bir artı Schottky Diodes - geçişlerinde gerginliklerde bir düşüş sadece 0,3 volt. Bu nedenle, Schottky diyotlarının temel avantajı - ücretlerin birikimi ve rezorpsiyonu konusunda zaman geçirmezler, buradaki hız sadece küçük bir bariyer tankı yeniden yükleme hızına bağlıdır.

Bunun için, bu bileşenlerin ilk amacı dürtü modlarında çalışmayı ima etmiyor. Doğrultucu diyot için nabız modu, bir atipik, anormaldir, bu nedenle ve özellikle geliştiriciler tarafından düzeltme diyotlarının hızı için özellikle yüksek gereksinimler sunulmuştur.

Doğrultakabilir diyotlar, çoğunlukla, düşük frekanslı bir alternatif akımın, PN-geçişinin ve hızın küçük bir geçiş kapasitesinin gerekli olmadığı, genellikle büyük bir iletkenliğe ve nispeten yüksek direnç gerektiren bir sabit veya darbeye dönüştürmek için kullanılır. uzun süre devam eden akım.

Doğrultakabilir diyotlar bu nedenle açık durumda, daha büyük P-N geçiş alanı, büyük akımları atlama yeteneği düşük dirençlidir. Ancak geçişin kayda değer alanları nedeniyle, diyot kapasitesi daha fazlası tarafından elde edilir - yüzlerce picofrades siparişi. Bu görüntüleme diyotu için çok şeydir. Karşılaştırma için, Schottky diyotlarının onlarca onlarca pikofrades vardır.

Böylece, darbe diyotları, yüksek frekans devrelerinde dürtü modlarında çalışmak için özel olarak geliştirilmiştir. Doğrulama diyotlarının asıl ayırt edici özelliği, pikofin birimlerine ulaşabilen ve daha az olabilen, P-N geçişinin çok küçük kapasitesi nedeniyle kısa süreli geçiş işlemleridir.

P-n geçişinin pulse diyotlarındaki kapasitansında bir düşüş, geçiş alanını azaltılarak elde edilir. Sonuç olarak, diyotun gövdesinde yayılan güç çok büyük olmamalıdır, küçük bir alanın geçişi yoluyla ortalama akım maksimumun geçmemelidir. İzin verilen anlamdiyotun belgelerine gösterilir.

Genellikle, Schottky diyotları, yüksek hızlı diyotlar olarak kullanılır, ancak nadiren yüksek gerilme voltajında \u200b\u200bfarklılık gösterir, bu nedenle darbe diyotları ayrı bir diyot türü olarak vurgulanır.

Nabızdiyotlar, yüksek hızlı dürtü şemalarında çalışmak üzere tasarlanmıştır. Temel ayırt edici özellikleri Nabız diyotlarının yanı sıra yüksek frekans, küçük bir alandır p-n.geçiş ve küçük ömür boyu denge dışı yük taşıyıcıları. Puls diyotlarının ana parametresi ters direnç kazanım süresidir rDiyotun, direkteki voltajın voltajın kutuplarındaki ani bir değişiklikle kilitli bir duruma geçtiği bir zaman olarak belirlenir. Darbe diyotları için, düzeltmenin karakteristiği ile aynı parametreler gösterilir. Üretim darbeli diyotların tasarımı ve teknolojisi, geleneksel yüksek frekanslı diyotların üretilmesinin tasarım ve teknolojisine benzer. Schottky diyotları, genellikle 20-30 mikron çapında olan yüksek hızlı dürtü şemalarında yaygın olarak kullanılmaktadır ve bariyer kapasitesi 1 pf'yi geçmez. Schottky diyotlarının bir özelliği, yarı iletkende küçük olmayan yük taşıyıcılarının enjeksiyonunun olmamasıdır, bu nedenle geçici işlemlerin süresini etkileyen ana faktör, yalnızca bariyer kabının yeniden yüklenmesidir. Schottky Diodes, 15 GHz'e kadar olan frekanslarda çalışabilir ve anahtarlama süresi yaklaşık 0.1 N'dir.

Dikenli darbelerde dik cepheli darbeler oluştururken, şarj birikimi olan diyotlar (DNZ) kullanılır. Bu diyotlarda, tabandaki kirlilik düzensiz bir şekilde dağıtılır: konsantrasyonu taban derinliğinde daha büyüktür ve yakından daha az p-n.geçiş, sonuç olarak, bir dahili elektrik alanı oluşur. Bu alan, doğrudan voltajdan enjekte edilen deliklerin derinliklerine girmeyi önler. r- Veritabanında kayıt, yani, onlara sınırın yanında bir gruplandırma sağlar. p-n.geçiş. Ek olarak, ters voltajdaki bu alan, bir sonucu azaltan, temel olmayan taşıyıcılardan tabanın kurtulmasına katkıda bulunur. r Mevcut darbenin onlarca zamanları ve olumsuz emisyonları neredeyse dikdörtgen ortaya çıkar.

Halen, yaygın olarak kullanılan yüksek frekanslı ve dürtü diyotları olarak kullanır. tOPLU İĞNE Yapılı. Bu diyotlarda şiddetlidir r ve p Alanlar kendi iletkenliği ile geniş bir alanla ayrılır. Elektrik alanı sadece geçerlidir bEN.- Alanlar ve neredeyse homojendir. Bariyer kapasitesi tOPLU İĞNE genişliğinden dolayı diyot bEN.- Alanlar küçük ve zayıf bir şekilde diyota uygulanan voltaja bağlıdır.

İş özelliği tOPLU İĞNE- Diyot aşağıdaki gibidir. İlk olarak, doğrudan bir yer değiştirme ile bir elektron enjeksiyonu var. p- Kayıt Defteri ve Delikler r- Kayıt Defteri B. bEN.- Doğrudan diyot direncinde keskin bir düşüşe yol açan alan. İkincisi, mevcut taşıyıcılar bEN-alanlar sadece difüzyonla değil, aynı zamanda alanda da sürüklenir, bu da hızlarını arttırır ve mevcut taşıyıcıların transferini azaltır. Bu faktörlerin her ikisi de değeri arttırır maksimum frekans Bu tür diyotların eserleri. Ters voltaj ile, ortamın yoğun çıkarılması bEN.- Tersine dirençte ek artışa yol açan alanlar. İçin böylece tOPLU İĞNE Diyotlar, ters direncin büyük bir tutumu ile karakterize edilir, bu da anahtar modundaki iyi dürtü özelliklerine neden olur. Ek olarak, bu tür diyotlar bir darbeyi yeterince yüksek kapasiteli birkaç ona kadar kW'ye geçebilir.

Impulse diyotları olarak kullanılırken mesadiodes. Özellikleri üretim teknolojisidir. Bu diyotların imalatında, seçici aşındırma formu konik çıkıntıların yöntemi - "Mesas" adlı tablolar. Bu teknoloji almanızı sağlar r-s. Çok küçük bir alan ve düşük geçiş kapasitesine sahip geçişler ve böylece düşük anahtarlama süresi

İletişim Bahar

Dış sonuçlar

Şekil.1.4. İki çeşit darbeli diyot tasarımları

Darbeli diyotun koşullu grafik tanımı, doğrultucu ile aynıdır, darbeli diyotların olası tasarımları Şekil 1.4'te gösterilmiştir.

Kontrol soruları

1. Yarı iletken diyotların sınıflandırılmasını verin.

2. Sıcaklık, Almanya ve silikon doğrultucu diyotlarının voltrampear özelliğini nasıl etkiler?

3. Doğrulama diyotlarının ana parametrelerini adlandırın.

4. Yüksek frekans ve dürtü diyotlarının gereksinimleri nelerdir?

5. İşin özelliği nedir hUZUR İÇİNDE YATSIN Şarj birikimi olan diyotlar ve diyotlar (DNZ)?

Darbe diyotları.

Bunlar, sıradan WAH ile sıradan diyotlardır, ancak anahtarlama modunda çalışıyor. Kapsamları, elemanları açık durumda "0" veya "1" kapalı olan dijital devrelerdir. Bu nedenle, diyotun geçici parametreleri bu uygulamaya ilgi çekicidir: Açık durumdan ne kadar hızlı hareket eder ve bunun tersi de geçerlidir. İncirde. Asimetrik temasa göre darbeli bir diyot gösterilir. Vericinin N - iletkenliği olduğu şartını onaylıyoruz. Bu, yalnızca elektronların davranışını ve akımını göz önünde bulundurmak için sebep verir. Ters Asimetri ile, tüm söylenen deliklerle ilgilidir.

Değiştirirken işlemleri düşünün. Üzerine doğrudan bir voltaj verelim - mükemmel adım, pirinç. fakat). Başlangıçta, elektron hareketi, geçişin doğrudan P-N'nin yakınındaki en yüksek enerji ile başlayacaktır, ardından N alanı içerisinde olanlara katılırlar. Böylece, taşıyıcıların enerjilerinin farklılıkları nedeniyle, sayıları yavaş yavaş artar ve doğrudan akım yavaş yavaş artmaktadır. Bu işlem zaman içinde Şekil 2'de gösterilmiştir. b) ve açık hal süresini değerlendirmek için TWus parametresi girilir. Çok zamanlı olarak, geçerli "P" bölgesinde geçiş, geçiş çok sayıda çekirdek olmayan taşıyıcı, elektron biriktirir. Kristal alanda dengesiz bir taşıyıcı konsantrasyonu vardır.

Gerilimin keskin bir şekilde değiştirilmesi olarak geçişe geçelim. "P" bölgesinde biriken dengesiz olmayan elektronlar, "n" bölgesindeki elektrik alanının etkisi altında çekilmeye başlayacaktır. Bunların konsantrasyonu büyük, bu nedenle bir süre ters akım büyük olacaktır. İşlemin bu aşaması Şekil 2'de gösterilmiştir. b) T1 gibi. Sonunda, çıkış işlemi sona erecek, geçiş kapalı bir durumda olur. Şimdi iki yarı iletken bölgesi P ve N B ve aralarında bir dielektrik katman var. Bu, ters voltajın hareketi altında şarj edilmeye başlayan bir kondenserdir. Şarj akımı, sergilenen hukuk tarafından düşecektir. b) Bu kez T2. Genel olarak, kapalı durumun iyileşme süresi T1 + T2 \u003d TVOSST'ye eşittir.

İncir. Pulse diyot

İncir. Darbeli bir diyot içinde işlemler.

Genellikle t kapamak. \u003e\u003e t tahmin. İmalat için diyotun parametrelerini geliştirmek için, yüksek taşıyıcı hareketliliği (GE) olan malzemeler kullanılır, geçiş alanı küçük yapılır, P-I-N yapıları kullanılır. Bir darbeli diyot kullanımının bir örneği, Şekil 2'de gösterilmiştir. Yük direncindeki voltaj formu, ŞEKİL 2'deki akım formunu tekrarlar.

İncir. Darbe diyotun çalışması