Полупроводниковые диоды
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 20

Полупроводниковые диоды PowerPoint PPT Presentation


  • 278 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Полупроводниковые диоды. на основе p-n переходов и барьеров Шоттки. Выполнили студенты группы 21306 варшуков а.г . Нифаев г. С. Полупроводниковый диод. Полупроводниковым диодом называют нелинейный электронный прибор с двумя выводами. Виды полупроводниковых диодов.

Download Presentation

Полупроводниковые диоды

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


5610079

Полупроводниковые диоды

на основе p-n переходов и барьеров Шоттки

Выполнили студенты группы 21306 варшукова.г.

Нифаев г. С.


5610079

Полупроводниковый диод

Полупроводниковым диодом называют нелинейный электронный прибор с двумя выводами.


5610079

Виды полупроводниковых диодов

В зависимости от внутренней структуры, типа, количества и уровня легирования внутренних элементов диода и ВАХ различают :

1) Диод Шоттки

2) Стабилитроны

3) Выпрямительные диоды

4) Варикапы

5) Обращенные диоды

6) Туннельные диоды


5610079

Барьер Шоттки

Рассмотрим контакт металл–полупроводник (на примере контакта Au-Si n-типа) при условии

Зонная диаграмма при различных значениях напряжения VGна затворе: а) VG = 0; б) VG > 0, прямое смещение; в) VG < 0, обратное смещение


5610079

Барьер Шоттки

;

Вольт-амперная характеристика барьера Шоттки

В условиях равновесия VG = 0 ток из полупроводника в металл уравновешивается током из металла в полупроводник . При приложении напряжения этот баланс нарушается и общий ток будет равен сумме этих токов.


5610079

Диод Шоттки

Диод Шоттки— полупроводниковый диод с малым падением напряжения при прямом включении.

Диоды на основе барьера Шоттки являются быстродействующими приборами, так как в них отсутствуют рекомбинационные и диффузионные процессы. Это свойство используется в интегральных микросхемах, где диодами Шоттки шунтируются переходы транзисторов логических элементов. В силовой электронике малое время восстановления позволяет строить выпрямители на частоты в сотни кГц и выше.


5610079

p-n переход

Электронно-дырочным, или p-n переходом, называют контакт двух полупроводников одного вида с различными типами проводимости (электронным и дырочным).

ВАХ p-n перехода имеет вид:

Плотность тока насыщения Js равна:


5610079

p-n переходыпрямое смещение

JnD – диффузионная

компонента

электронного тока

JnD – диффузионная

компонента

дырочного тока

Jрек – рекомбинационный ток


5610079

p-n переходыобратное смещение

JnE – дрейфовая

компонента

электронного тока

JpE – дрейфовая

компонента

дырочного тока

Jген – генерационный ток


5610079

Выпрямительные диоды

Основа – электронно-дырочный переход

ВАХ имеет ярко выраженную нелинейность


5610079

Выпрямительные диоды

Выпрямление в диоде происходит при больших амплитудных значениях

Uвх>0,1 В |Vg|>> kT/q

Учтем, что величина -1 при комнатной температуре составляет -1 = 0,025 В.


5610079

Характеристическое сопротивление

  • Дифференциальное сопротивление:

  • Сопротивление по постоянному току:

  • На прямом участке ВАХ сопротивление по постоянному току больше, чем дифференциальное сопротивление RD>rD, а на обратном участке – меньше RD<rD.

  • Вблизи нулевого значения VG << kT/q


5610079

Эквивалентная малосигнальная схема диода для низких частот

  • rоб– омическое сопротивление базы диода

  • rд– дифференциальное сопротивление

  • Сд – диффузионная ёмкость

  • Сб – барьерная ёмкость


5610079

Варикап

Варикап – это полупроводниковый диод реализующий зависимость барьерной емкости от напряжения обратного смещения.

Максимальное значение емкости варикап имеет при VG=0

Емкость варикапа определяется

шириной обедненной зоны.

В случае однородного

легирования


5610079

Стабилитрон

Стабилитроном называется полупроводниковый диод, вольт-амперная характеристика которого имеет область резкой зависимости тока от напряжения на обратном участке вольт-амперной характеристики.

Основное назначение – стабилизация напряжения на нагрузке при изменяющимся напряжении во внешней цепи

При U<Uстаб Rдиф→0

Стабилитрон также называют

опорным диодом

Два механизма:

  • лавинный пробой;

  • туннельный пробой


5610079

Туннельный диод

Туннельным диодом называют полупроводниковый диод на основе p+‑n+ перехода с сильнолегированными областями, на прямом участке вольт-амперной характеристики которого наблюдается N‑образная зависимость тока от напряжения.


5610079

Туннельный диод

Один из методов применения туннельного диода: в качестве активного нелинейного элемента в схемах генераторов колебаний.


5610079

Обращённый диод

  • Обращенный диод – это туннельный диод без участка с ОДС. Высокая нелинейность ВАХ при малых напряжениях вблизи нуля позволяет использовать этот диод для детектирования слабых сигналов в СВЧ‑диапазоне.

  • ВАХ такого диода при обратном

    смещении такая же, как и у туннельного.


5610079

Используемые ресурсы

  • «Твердотельная электроника», В. А. Гуртов

  • http://dssp.karelia.ru/vgurt/moel2/flash.htmflash-анимации по микрооптоэлектронике


5610079

БЛАГОДАРИМ заВНИМАНИЕ !


  • Login