Diody stabilizujące nazywane są również jako stabilitrony, stabilistory oraz jako diody Zenera. Są to diody warstwowe p-n, przeznaczone do zastosowań w układach stabilizacji napięć, w układach ograniczników itp.

Charakterystyka prądowo-napięciowa diody stabilizacyjnej przedstawiona jest na rys. 1.

rys. 1

Typowy obszar pracy tych diod znajduje się na odcinku charakterystyki prądowo-napięciowej odpowiadającemu gwałtownemu wzrostowi prądu wstecznego wskutek zjawiska przebicia Zenera lub przebicia lawinowego, przy czym przebicie Zenera występuje w złączach silnie domieszkowanych przy napięciu do 5V, natomiast przebicie lawinowe w złączach słabo domieszkowanych przy napięciach powyżej 7V, zaś w złączach o średniej koncentracji domieszek przy napięciach 5÷7V występują oba zjawiska.

Temperaturowy współczynnik napięcia przy przebiciu Zenera ma znak ujemny, zaś przy przebiciu lawinowym dodatni.

Gdy dioda pracuje w zakresie przebicia, najważniejsze są dwa parametry statyczne:

− napięcie stabilizacji Uz (napięcie Zenera) odpowiadające dziesiątej części maksymalnego prądu stabilizacji;

− temperaturowy współczynnik napięcia stabilizacji TKUz - stosunek względnej zmiany napięcia stabilizacji do bezwzględnej zmiany temperatury otoczenia przy określonym prądzie stabilizacji:

oraz parametr dynamiczny:

− rezystancja dynamiczna (jest to rezystancja przyrostowa, którą można wyznaczyć z nachylenia charakterystyki statycznej) przy określonym prądzie stabilizacji:

Przebicie złącza następuje wskutek silnego pola elektrycznego jako skutek polaryzacji

złącza zbyt wysokim napięciem zaporowym. Wraz ze wzrostem napięcia zaporowego rośnie

koncentracja nośników mniejszościowych. Przy napięciu zaporowym zwanym napięciem

przebicia, następuje jonizacja lawinowa i przebicie złącza. Dla wysokich i silnie domieszkowa-nych złącz przebicie ma charakter odwracalny i występuje jako przebicie Zenera lub przebicie

lawinowe. Zjawisko Zenera, polega na zrywaniu wiązadeł krystalicznych i przechodzeniu

elektronów do pasma przewodnictwa. Następuje szybki wzrost prądu zaporowego. Jednak ze

względu na wąski obszar złącza elektrony nie uzyskują energii niezbędnej do jonizacji lawi-nowej.

Przebicie lawinowe złącza następuje na skutek jonizacji zderzeniowej, która polega na

rozrywaniu wiązań sieci krystalicznej dzięki energii dostarczonej przez swobodne no nośniki

ładunku rozpędzone w silnym polu elektrycznym. Powstająca w ten sposób para dziura elektron

może uzyska energie kinetyczną wystarczającą do jonizacji zderzeniowej. Jeżeli szerokość

warstwy zaporowej jest znacznie większa niż droga nośnika pomiędzy kolejnymi dwoma

zderzeniami, mamy do czynienia z lawinowym powielaniem liczby nośników. Ma to miejsce

przy złączu słabo domieszkowanym.

Dioda półprzewodnikoą nazywa się spolaryzowane złącze półprzewodnikowe p-n

mające zdolność jednokierunkowego przewodzenia prądu. Diody stosowane do prostowania

prądu zmiennego o małej częstotliwości i dużym natężeniu, nazywają się diodami prostowniczymi.

Dioda idealna wykazuje nieskończenie dużą rezystancję w kierunku zaporowym i ze-rową rezystancję w kierunku przewodzenia. Rzeczywiste diody półprzewodnikowe odbiegają nieco od właściwości elementów idealnych.

Przebicie Zenera następuje w złączach silnie domieszkowanych przy napięciu do 5 V.

Przebicie lawinowe następuje w złaczach słabo domieszkowanych przy napięciu powyżej 7

V. Przebicie Zenera i przebicie lawinowe występuje w złączach o śęredniej koncentracji do-mieszek,

przy napięciu 5 - 7 V.

---