Обращённый диод

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Обозначение на схемах. От катода к аноду — прямое (проводящее) направление тока. От анода к катоду — обратное (запирающее) направление тока[1]

Обращённый дио́д — полупроводниковый диод, прямая ветвь вольт-амперной характеристики (ВАХ) которого аналогична прямой ветви ВАХ обычного выпрямительного диода, а обратный ток велик уже при напряжениях в десятки милливольт и значительно превосходит величину прямого тока. В диапазоне смещений (по модулю) где-то до 0,5—0,7 В прямая полярность оказывается запорной, а обратная — пропускной, с чем и связано название прибора.

Схема энергетических зон в р-n-переходе обращённого диода при разных напряжениях на нём
Вольт-амперная характеристика обращённого диода (сплошная линия) и туннельного диода (штриховая)

За формирование ВАХ при обратной полярности («минус» на p-области) и при малых прямых смещениях ответственен туннельный эффект — перенос заряда в p-n-переходе посредством межзонного туннелирования[2]. В этом смысле физика работы прибора такая же, как туннельного диода.

Однако в обращённом диоде уровень легирования (концентрации примесей) в p- и n- областях несколько ниже, нежели в туннельном диоде (для кремния, соответственно, 1018—1019 см−3 и свыше 1019 см−3), из-за чего обращённый диод практически не имеет характерного для туннельного диода максимума тока при прямой полярности.

Обращённый диод обладает значительной температурной зависимостью параметров[3][1][4]. При этом, поскольку полупроводниковый материал легирован всё-таки довольно сильно, такие диоды малочувствительны к ионизирующему излучению.

Благодаря малой ёмкости и отсутствию накопления неосновных носителей, обращённые диоды применяются в СВЧ-схемах детектирования (выпрямления малых сигналов). При этом максимальное обратное напряжение не превышает 0,7 В. Также они находят применение в смесителях СВЧ-сигналов, например, в приёмном тракте радиолокационных станций[2].

Так как при малых прямых смещениях дифференциальное сопротивление диода очень велико, а даже при небольших обратных напряжениях оно мало, эти приборы используются в коммутаторах и переключателях малых СВЧ-сигналов.

Примечания

[править | править код]
  1. 1 2 И. К. Насыров, Л. М. Урманчеев, М. И. Нургалиев, Н. Б. Куншина. "Исследование полупроводниковых двухполюсников" /Казан. гос. техн. унт (недоступная ссылка) Проверено 21 октября 2014.
  2. 1 2 Полупроводниковый диод — статья из Большой советской энциклопедии. Ю. Р. Носов. 
  3. Физика туннельного диода. www.physicref.ru (недоступная ссылка) Проверено 21 октября 2014.
  4. Обращенные диоды. Дата обращения: 2 сентября 2015. Архивировано 23 сентября 2015 года.