Магнитодиоды

Магнитодиоды представляют собой полупроводниковые диоды, у которых вольт - амперная характеристика изменяется под действием магнитного поля. У обычных полупроводниковых диодов тонкая база и магнитное поле незначительно изменяет вольт - амперную характеристику. А магнитодиоды имеют толстую («длинную») базу, в которой длина пути тока много больше диффузионной длины инжектированных в базу носителей. Обычно толщина базы составляет несколько миллиметров. В этом случае сопротивление базы соизмеримо с прямым сопротивлением р-п перехода. При увеличении индукции поперечного магнитного поля сопротивление базы значительно возрастает, подобно тому как это происходит в магниторезисторе. Возрастает общее сопротивление диода, и прямой ток уменьшается. Такое уменьшение тока связано еще и с тем, что при увеличении сопротивления базы происходит перераспределение напряжения, т. е. увеличивается падение напряжения на базе и соответственно уменьшается напряжение на р-п переходе, от чего дополнительно снижается ток.

Изготовляют магнитодиоды на основе полупроводников с возможно большей подвижностью носителей. Часто магнитодиоды делают со струк­турой p - i - n, причем удлиненная область i обладает значительным сопро­тивлением и именно в ней возникает резко выраженный магниторезистивный эффект. Чувствительность к изменению магнитной индукции у магнитодиодов выше, нежели у преобразователей Холла.

Такой магнитодиодный эффект наглядно показывают вольт - амперные характеристики магнитодиода (рисунок 7.9). Из них хорошо видно, что с повышением маг­нитной индукции прямой ток уменьшается.

Следует отметить, что для магнитодиодов характерно значительно большее прямое напряжение, чем для обычных диодов, что объясняется большим сопротивлением базы.

Магнитодиоды нашли широкое и раз­нообразное применение: в бесконтакт­ных кнопках и клавишах, служащих для ввода информации; в качестве датчиков положения движущихся предметов; для считывания магнитной запи­си информации; для измерений и контроля различных неэлектрических величин. На магнитодиодах могут быть построены бесконтактные реле тока. Схема на магнитодиодах может заменять коллектор у электродвигателя постоянного тока. Возможны магнитодиодные усилители постоянного и переменного тока. Входом у них является обмотка электромагнита, магнитное поле которого управляет магнитодиодом, а выходом служит цепь самого диода. Для токов до 10А можно получить коэффициент усиления в несколько сотен.