ФЭНДОМ


Полупроводниковый диодполупроводниковый прибор с двумя электродами, а также одним электронно-дырочным переходом или подобными структурами в полупроводнике.

Принцип действия полупроводникового диода Править

В основе принципа действия полупроводникового диода — свойства электронно-дырочного перехода, в частности, сильная асимметрия вольт-амперной характеристики относительно нуля. Таким образом различают прямое и обратное включение. В прямом включении диод обладает малым электросопротивлением и хорошо проводит электрический ток. В обратном — при напряжении меньше напряжения пробоя сопротивление очень велико и ток перекрыт.

Принцип действия универсального диода Править

Вольт-амперная характеристика диода описывается уравнением Шоттки:

$ I = I_0 \left(e^{\frac{U}{\eta U_T}}-1\right); $

где

  • $ I $ — ток через диод,
  • $ U $ — напряжение между выводами,
  • $ I_0 $ — темновой ток насыщения,
  • $ \eta $ — коэффициент идеальности,
  • $ U_T = \frac{k_BT}{q_e} $ — термическое напряжение (около 25 мВ при 300 К),
  • $ T $ — абсолютная температура p—n-перехода,
  • $ q_e \approx 1,6\times10^{-19} $ Кл — элементарный заряд,
  • $ k_B \approx 1,38\times10^{-23} $ Дж/К — постоянная Больцмана.

Темновой ток насыщения — ток утечки диода, определяемый его конструкцией, является масштабным коэффициентом. Коэффициент идеальности — также конструктивная характеристика диода. Для идеального диода равен 1, для реальных диодов колеблется от 1 до 2 в зависимости от различных параметров (резкость перехода, степень легирования и пр.)

Типы полупроводниковых диодов Править

Diodes

Диоды: а) общее обозначение, б) симметричный, в) туннельный, г) обращённый, д) диод Шоттки; е, ж) стабилитроны; з) варикап; и) термодиод; к) выпрямительный столбик; л, м) диодные сборки; н, о) выпрямительный мост.

Под понятием полупроводникового диода собрано множество приборов с различным назначением. Приборы с одним p—n-переходом;

  1. универсальный;
  2. выпрямительный диод — достаточно мощный, позволяющий получать из переменного тока постоянный для питания нагрузки;
  3. импульсный диод;
  4. лавинно-пролётный диод;
  5. туннельный диод — диод с участком, обладающим отрицательным дифференциальным сопротивлением;
  6. стабилитрон — диод работающий на напряжении электрического пробоя в обратном направлении;
  7. варикап — диод с управляемой напряжением ёмкостью ЭДП в обратном включении;

Приборы с иными разновидностями полупроводниковых структур:

  1. диод Ганна — полупроводниковый прибор без p—n-перехода, использующий эффект доменной неустойчивости;
  2. диод Шоттки — прибор со структурой металл — полупроводник, с уменьшенным падением напряжения в прямом направлении;

Фотоэлектрические приборы:

  1. фотодиод — диод, преобразующий свет в разность потенциалов;
  2. светодиод — диод, излучающий свет.

Также, помимо прочего, к диодам относят:

  1. динистор (диод Шокли), неуправляемый тиристор, имеющий слоистую p—n—p—n-структуру;

Основные характеристики полупроводниковых диодов Править

См. также характеристики электронных компонентов.

  • Uобр max — максимально допустимое постоянное обратное напряжение,
  • Uобр и max — максимально допустимое импульсное обратное напряжение,
  • Iпр ср max — максимально допустимый средний прямой ток,
  • Iпр и max — максимально допустимый импульсный прямой ток,
  • tвос — время восстановления,
  • Pmax — максимальная рассеиваемая мощность,
  • Cд — ёмкость перехода,
  • fmax — максимально допустимая частота переключения,
  • Uпр при Iпр — постоянное прямое напряжение диода при указанном токе,
  • Iобр — постоянный обратный ток.

См. также Править

Источники Править

  1. БСЭ: Полупроводниковый диод [1]