Полупроводниковые диоды

-наз. прибор с одним n-p переходом и двумя выводами, кот. пропускают ток в одном направление. Две группы диодов: плоскостные и точечные. Точечные - это выпрямительные и высокочастотные. Плоскостные – делятся на выпрямительные, стабилитроны, туннельные, варикапы, фотодиоды, светодиоды.

Вольтамперная характеристика п/п диода

Условные графические обозначения: а–выпрямительные; б – стабилитроны; в – двухсторонний стабилитрон; г – туннельный диод;

д – обращенные диоды; е – варикап; ж – фотодиодов; з – светодиод

Выпрямительные диоды используются для выпрямления переменного тока в постоянный, т.к. пропускают в прямом направлении только положительные п/п переменного синусодного тока. Конструктивно точечный диод представляет собой монокристалл п/п в который вставлена заостренная стальная проволока. На последний стадии изготовления через диод пропускают ток высокого значения и п/п n-типа стравляясь с проволокой создает n-p переход. Данный процесс наз. формовкой, т.к. зона контакта не велика, то через диоды нельзя пропускать значительные токи.

Высокочастотные диоды применяют для выпрямления токов, модуляции и детектирования сигналов с частотами до нескольких сотен мегагерц.

Стабилитроны предназначены для стабилизации напряжения на нагрузке при изменении питающего напряжения или сопротивления нагрузки, для фиксации уровня напряжения.

Схема параметрического стабилизатора. Вольт-амперная характеристика стабилитрона

Кремневые диоды для этой цели называют стабисторами. В отличие от стабилитронов они имеют малое напряжение стабилизации (0,7 В), ток стабисторов – от 1мА до нескольких десятков мА

Варикапы – п/п диод у которого изменяется емкость n-p перехода под действием обратных токов и напряжений.

Вольт-фарадная характеристика варикапа

Фотодиод – полупроводниковый фотоэлектрический прибор с внутренним фото-эффектом, отображающим процесс преобразования световой энергии в электрическую. Внутренний фотоэффект заключается в том, что под действием энергии светового излучения в области p-n-перехода происходит ионизация атомов основного вещества и примеси, в результате чего генерируются пары носителей заряда – электрон и дырка

Светодиоды (электролюминесцентные диоды) преобразуют энергию электрического поля в нетепловое оптическое излучение, называемое электролюминесценцией. Основой светодиода является р-n-переход, смещаемый внешним источником напряжения в проводящем направлении. При таком смещении электроны из n-области полупроводника инжектируют в р-область, где они являются неосновными носителями, а дырки – во встречном направлении.

Туннельный диод – это полупроводниковый диод, в котором используется явление туннельного пробоя при включении в прямом направлении. Характерной особенностью туннельного диода является наличие на прямой ветви вольтамперной характеристики участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением.

Вольт-амперная характеристика туннельного диода