Классификация диодов.

1) По конструктивно- технологическим признакам диоды подразделяют:

а) точечные и плоскостные; б) сплавные и диффузионные.

2) По функциональному назначению и принципу образования p-n перехода:

а) выпрямительные; б) стабилитроны; в) варикапы; г) туннельные; д) импульсные; е) диоды Шотки; ж) фотодиоды; з) светодиоды, и т.д.

3) По мощности:

а) диоды малой мощности (прямой дополнительный ток до 0.3 А); б) средней мощности (от 0.3 А до 10 А); в) большой мощности (свыше 10 А).

Выпрямительные диоды.

Диоды, предназначенные для преобразования переменного тока в постоянный, называются выпрямительными. Для выпрямления низкочастотных сигналов применяются плоскостные низкочастотные выпрямительные диоды.

Импульсные диоды.

Диоды работают в импульсном режиме при длительности импульсов, равной единицам или долям микросекунды.

Диоды Шотки.

Принцип действия основан на использовании выпрямительного перехода между металлом и полупроводником. Так как в металлической базе диода не происходит накопления и рассасывания неосновных носителей, то диоды Шотки обладают большим быстродействием и могут работать на частотах до 20ГГц.

Стабилитроны.

Стабилитроны - полупроводниковые приборы, имеющие на своей ВАХ при обратном включении в области электрического пробоя участок, на котором напряжение слабо зависит от изменения тока. Может быть использован для стабилизации напряжения. Характеристика для прямого тока стабилитрона такая же, как у обычных диодов.

Рис.4.5. Вольтамперная характеристика стабилитрона.

Стабисторы.

ПП диоды, предназначенные для работы в стабилизаторах напряжения, причем в отличие от стабилитронов у стабилизаторов используется не обратное, а прямое напряжение, значение которого в среднем не более 0.7 В. Особенность стабисторов - отрицательный ТКН. Поэтому их применяют также в качестве термокомпенсирующих элементов, соединяя их последовательно с обычными стабилитронами, имеющими положительный ТКН.

Варикапы.

Варикапы представляют собой конденсаторы переменной емкости, управляемые изменением обратного напряжения. (Используется барьерная емкость p-n перехода.) Применяются главным образом для настройки колебательных контуров.

Туннельные диоды.

Вследствие возникновения контактной разности потенциалов в p-n переходе границы всех энергетических зон в одной из областей сдвинуты относительно соответствующих зон другой области на высоту потенциального барьера (в ЭВ). В обычных ПП диодах высота потенциального барьера равна примерно половине ширины запрещенной зоны, а в туннельных диодах она несколько больше этой ширины, т.к. они обычно изготавливаются из полупроводников с очень высокой концентрацией примесей.

Основные параметры туннельных диодов: ток максимума Imax; ток минимума I_min (или соотношение I_max/I_min); напряжение максимума U1; напряжение минимума U2; наибольшее напряжение U3, соответствующее току Imax на втором восходящем участке ВАХ (участок БВ). Разность DU = U3 – U1 называется напряжением переключения или напряжением скачка. Токи в современных диодах составляют единицы миллиампер. Напряжения – десятые доли вольта. На рисунке изображена ВАХ туннельного диода.

Обращенные диоды.

Принцип действия тоже основан на туннельном эффекте, причем высота потенциального барьера при отсутствии внешнего напряжения равна ширине запрещенной зоны, в результате чего при прямом напряжении обращенный диод работает как обычный выпрямительный диод, а при обратном - как туннельный. Поэтому обращенный диод при обратном включении обладает лучшей проводимостью, чем при прямом. Обращенные диоды могут работать в качестве детекторов на более высоких частотах, чем обычные диоды.