236 (57)

- 236

Rodzaje diod 'półprzewodnikowych i ich zastosowania

rezystora równoważnego rezystancji różniczkowej diody, który ma tę samą. temperaturę co dioda

_F= --- (4.63)

* sz (równoważnego rezystora)

Bardzo ważnym parametrem jest energia dopuszczalna, nazywana inaczej energią przepalania. Jest to największa energia elektryczna, która może być doprowadzona do diody w przypadku, gdy czas trwania impulsu elektrycznego jest krótszy niż czas ustalania się równowagi cieplnej diody (zwykle chodzi o czasy krótsze niż 10-⁸ s).

Stwierdziliśmy już wcześniej, że jako mikrofalowe diody detekcyjne i mieszające stosuje się diody ostrzowe, Schottky’ego i zwrotne. Porównajmy te trzy rodzaje diod.

Diody ostrzowe    4.7.1.1

Dioda ostrzowa stanowi unikalny przykład elementu półprzewodnikowego,] który jest znany od 100 lat¹* i w dalszym ciągu powszechnie stosowany, a mimo to nie ma zadowalająco ugruntowanych podstaw teoretycznych.

Zwróciliśmy na to mvagę już we występie do niniejszego rozdziału, gdzie stwierdziliśmy, | że dioda ostrzow^-a może mieć strukturę fizyczną złącza p-n albo strukturę złącza | m-s z barierą Schottky’ego, przy czym jest możliwie powitanie złącza p-n warstwy I inwersyjnej z podłożem. Niekiedy trudno jest jednoznacznie określić struktury] fizyczną złącza. W przypadku diod germanowych formowanych elektrycznie] mamy do czynienia ze złączem p-n. Te diody mogą pracować co najwyżej w doi-1 nym paśmie częstotliwości mikrofalowych. Przeważającą większość mikrofalowych diod ostrzowych stanowią diody krzemowa (styk igły wolframowej z krzemem typu p), a ostatnio coraz większe znaczenie, szczególnie w zakresie milimetrowym, mają diody ostrzowe arsenkowo-galowe (styk igły fosforobrązowej z arsenkiem galu typu n).

Diody ostrzowe z uwagi na małą powierzchnię styku metal-półprzew^rodnik (kilka do kilkudziesięciu p.m²) odznaczają się bardzo małą pojemnością złącza, a więc mają bar-1 dzo dużą częstotliwość pracy (do 2000 GHz).

arsenkowo-galowo z uwagi na dużą ruchliwość nośników', czyli małą rezystancje szeregową.

Szczególnie duże możliwości pracy w zakresie bardzo wielkich częstotliwości mają diody]

4.7.1.2

Diody Schottky’ego

w grupie diod impulsowych. Teraz należy zauważyć, że mała ,,bez»I działania diod Schottky’ego predysponuje je również do zastosowań w zakresie I mikrofalowym jako diod detekcyjnych i mieszających. Diody Schottky’ego | są powszechnie stosowane w zakresie częstotliwości do 100 GHz (powyżej tej częstotliwości w dalszym ciągu niezastąpione są diody ostrzowe).

Zasada działania diody Schottky’ego, tj. styku płaskiej elektrody metalowej z półprzewodnikiem, jest znana z poprzedniego rozdziału. Wiadomo, że diody Schottky’ego działają na nośnikach większościowych, odznaczają się zatem bardzo krótkimi czasami przełączania. Z iwagi na tę zaletę były one

Z porównania charakterystyk statycznych diod ostrzowych, Schottky’ego i zwrotnych wynika, że diody Schottky’ego mają najlepsze właściwości w zakresie wstecznym, I

** Pierwsze badania, właściwości elektrycznych styku igły metalowej z kryształem pól pro:- a wodnika wykonał Braun w 1874 r.