Здавалка
Главная | Обратная связь

Устройство полупроводниковых диодов



Полупроводниковый диод представляет собой кристалл полупроводника, в котором одним из технологических методов выполнен электронно-дырочный переход. Одна из полупроводниковых областей, образующих р-n переход и имеющая более высокую концентрацию примесей, называется эмиттером, а вторая полупроводниковая область – базой. Эмиттерная и базовая области с помощью невыпрямляющих контактов металл-полупроводник соединяются соответственно с анодным и катодным выводами диода. (рис. 3.2, 3.3).

Плоскостные р-n переходы для полупроводниковых диодов получают методами сплавления, диффузии и эпитаксии. На рис. 3.2а показано устройство полупроводникового германиевого диода, изготовленного методом сплавления.

К пластинке германия со слабовыраженной проводимостью n-типа прижимается таблетка индия. В процесс термической обработки таблетка и прилегающий к ней слой пластинки германия расплавляются. При остывании под таблеткой образуется тонкий слой германия, сильно легированного индием, т.е. слой с большой концентрацией примесей и, следовательно, является эмиттером. Все устройство помещается в герметизированный корпус.

Рис. 3.2

При изготовлении плоскостного перехода диффузионным методом (рис 3.2б) производится диффузия акцепторной или донорной примеси из газовой среды вглубь нагретой до определённой температуры пластины с электропроводимостью р- или n- типа соответственно.

При изготовлении диода методом эпитаксиального наращивания на полупроводниковой пластине, содержащей акцепторную примесь, наращивают кристаллический слой с донорной примесью (рис 3.2в).

Омические контакты создают, как правило, с помощью напыления алюминия в вакууме.

Особенностью плоскостных диодов является то, что они имеют большую площадь р-n перехода, а следовательно, допускают большую мощность рассеивания, большой выпрямленный ток, но при этом обладают большой емкостью р-n перехода, поэтому применяются на низких частотах.

Устройство точечного диода показано на рис. 3.3. При его изготовлении к пластинке германия или кремния с проводимостью n-типа прижимают тонкую заострённую иглу (10…20 мкм), на кончик которой нанесена примесь индия. Через контакт пропускают мощные короткие импульсы тока (электроформовка). При этом происходит местный разогрев контакта, кончик иглы сплавляется с полупроводником, образуя под кончиком иглы микрообласть с дырочной проводимостью. Все устройство помещают в герметический корпус (стеклянный, металлический или керамический).

В точечных диодах собственная емкость р-n перехода очень мала (десятые или сотые доли пикофарады), благодаря чему их можно использовать на высоких или даже сверхвысоких частотах. Однако из-за малой площади р-n перехода, мощность рассеивания на нем очень мала и, следовательно, максимальный выпрямительный ток не превышает нескольких десятков миллиампер.

 


Рис. 3.3

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.