DSCF0769

144

Rys. 1. Charakterystyki prądowo-napięciowe różnych rodzajów diod

4.2 Półprzewodnikowe elementy i układy elektroniczni

Ibb. 1. Diody krzemowe i diody Schottky’ego

Parametr    Właściwości

	Diody krzemowe	Diody Schottky'ego
Napięcie zaporowe	bardzo wysokie (do 4000 V)	niskie (do 70 V)
Maksymalna dopuszczalna	wysoka	wysoka
temperatura złącza	I (do 190°C)	(do 190”C)
Maksymalna dopuszczalna moc strat	wysoka	wysoka
Odporność na krótkotrwałe przeciążenia prądowe	bardzo wysoka	bardzo wysoka
Napięcie progowe	ok. 0,7 V	ok. 0,4 V
Prąd wsteczny	bardzo mały	bardzo mały

Diody znalazły szerokie zastosowanie w układach prostowników napięcia oraz w elektronicznych układach przełączających. Typowe wartości rezystancji diod w kierunku przewodzenia są rzędu pojedyń-czych Q i w kierunku zaporowym osiągają wartości rzędu GQ.

Przebicie elektryczne

W wyniku przekroczenia przez napięcie wsteczne Uf, dopuszczalnej wartości granicznej następuje zjawisko elektrycznego przebicia złącza PN. Zjawisko to charakteryzuje się silnym wzrostem prądu wstecznego diody w obszarze przebicia. Napięcie wsteczne diody tworzy pole elektryczne w złączu PN o natężeniu proporcjonalnym do wielkości tego napięcia. Pole to wywołuje siły oddziaływania elektrostatycznego na związane elektrony walencyjne atomów. Pod wpływem tych sił i po przekroczeniu określonej wartości natężenia tego pola następuje samoistne wyrywanie elektronów z pasma walencyjnego i ich przeskok do pasma przewodzenia. Uwolnione elektrony stają się swobodnymi nośnikami ładunku elektrycznego. Opisane wyżej zjawisko nosi nazwę efektu Zenera¹.

Swobodne elektrony ulegają przyspieszeniu pod wpływem działania sił pola elektrostatycznego wytworzonego przez przyłożone napięcie wsteczne. Elektrony te zderzają się z elektronami powłoki walencyjnej innych atomów półprzewodnika. Energia swobodnych elektronów rozpędzonych w działającym polu elektrycznym może być na tyle duża, że wystarcza do pokonania pasma zabronionego przez elektrony walencyjne tych atomów. Zwiększa to lawinowo liczbę elektronów swobodnych, a sam efekt nosi nazwę efektu lawinowego².

Efekt Zenera i efekt lawinowy wywołują gwałtowny wzrost prądu wstecznego diody.

Ąaweko odkrył* w 1934 r przez fizyka amerykańskiego C. Zenera; ² ang. aualanche = lawina