Druhy polovodičových diód a ich VA charakteristiky

Druhy polovodičových diód a ich VA charakteristiky

Rozdelenie:

a) diódy pre bežné použitie:

1. Plošné diódy:

Sú to diódy určené na usmerňovanie prúdov x-xxA pri napätí xx-xxxV technických frekvecií. Ak sa zmenší plocha prechodu PN zmenší sa aj kapacita a môžeme plošné diódy využívať na usmerňovanie vf prúdov do frekvencie niekoľko MHz.

2. Hrotové diódy:

Sú to Ge diódy, ktoré majú malú plochu priechodu PN, preto majú malú kapacitu. Používajú sa na usmerňovanie vysokých frekvencií 100-1000MHz. Ge diódy s privareným zlatým hrotom (wolfrámový hrot sa nahradí zlatým hrotom s prímesou gália). Tieto diódy združujú výhodné vlastnosti hrotových a plošných diód. Najčastejšie sa používajú v meracej technike.

b) diódy na stabilizáciu napätia:

Zenerove diódy:

Na stabilizáciu jednosmerných napätí sa využívajú vlastnosti prechodu PN plošných kremíkových diód vyrobených vhodným spôsobom, ktoré sú polarizované v závernom smere. Využíva sa Zenerov alebo lavínový jav. Tieto diódy majú veľmy úzky prechod PN. Pri väčších záverných napätiach vzniká v PN oblasti veľmi silné elektrické pole pri ktorom sú vytrhávané elektróny z atómov mriežky v oblasti PN.

Prejaví sa to prudkým nárastom spätného prúdu diódy, pričom sa dynamický záverný odpor zmenší z hodnoty MW na hodnoty W. Opísaný jav sa nazýva Zenerov. Zenerove napätie býva 3-6V. Pri vyšších napätiach sa uplatňuje tzv. lavínový jav. Zenerove napätie je tepelne stabilné.

c) kapacitná dióda (varistor):
Využíva barierovú kapacitu záverne polarizovaného prechodu PN a závislosť veľkosti tejto kapacity od pripojeného napätia. Sú to diódy, ktoré sa vyrábajú z Si alebo GaAs.

d) diódy pre vvf (mikrovlnné):

1. Akumulačná dióda.

Dióda s miniaturnými rozmermi prechodu PN. Vhodnou technológiou sa dosiahne predĺženie času zotavenia. Táto dióda sa používa pre násobenie veľmi vysokých frekvencií (xx MHz – xx GHz).

2. Schottkyho dióda.

Pre svoju činnosť využíva kontakt polovodič-kov. Má krátky čas zotavenia a veľkú hraničnú frekveciu (xx GHz). Používa sa v zmiešavačoch a demodulátoroch.

3. Dióda PIN.

Schématická značka a VA charakteristika:

Pri vysokých frekvenciách stráca dióda PIN svoj nelineárny charakter a správa sa ako lineárny rezistor. Veľkosť jej odporu pre vysoké frekvencie možno meniť veľkosťou jednosmerného prúdu, ktorým diódu polarizujeme v priamom smere.

4. Tunelová dióda.

Vyrába sa z veľmi silno dotovaného Ge. Pri polarizácii v spätnom smere sa správa ako lineárny rezistor s malým odporom. V pracovných bodoch medzi bodmi P a V má dióda záporný diferenciálny odpor. Táto jej vlastnosť sa využíva pri konštrukcii zosilňovačov, oscilátorov, rýchlych spínačov.
Schématická značka a VA charakteristika: