Қазақша рефераттар

Жартылай өткізгіштік металл контактісіндегі түзетілген диод

Жартылай өткізгіш–металл контактісіндегі түзеткіш диод (Шоттки бөгеуілі)

Жартылай өткізгіш пен металл арасындағы түзеткіш контакт Шоттки бөгеуілі (Schottky barrier) деп аталады. Бұл атау осындай контактінің табиғатын алғаш зерттеген неміс ғалымы В. Шоттки есімімен байланысты.

Р–n ауысуымен салыстырғандағы негізгі ерекшелік

Р–n ауысуындағы диодтармен салыстырғанда Шоттки диодтарының басты айырмашылығы — жартылай өткізгіш–металл контактісінің тікелей жанасуы кезінде токты негізінен негізгі заряд тасымалдаушылары тасымалдайды.

  • Негізгі емес заряд тасымалдаушылардың инжекциясы іс жүзінде болмайды.
  • Сондықтан р–n диодтарына тән негізгі емес тасымалдаушылардың жиналуы мен жойылуына байланысты баяулау процестері байқалмайды.

Шоттки диодының жылдамдығы көбіне бөгеуілдік (барьерлік) сыйымдылықтың шамасымен және оны қайта зарядтауға кететін уақытпен анықталады.

Жасалу технологиясының жалпы сұлбасы

Шоттки бөгеуілі бар диодтарды алу үшін кремний негізінде қабат-қабат құрылым қалыптастырылады. Әдетте эпитаксиалды әдіспен өткізгіштігі жоғары қабат өсіріліп, кейін оның үстіне металл пленка тұндырылады.

  1. 1 Эпитаксиалды әдіспен p-типті өткізгішті кремнийдің қатты қоспасы негізінде өте жұқа, өткізгіштігі жоғары кремний қабаты өсіріледі.
  2. 2 Вакуумда термиялық буландыру тәсілімен төмен кедергілі кремний қабатына металл пленкасы тұндырылады.
  3. 3 Металл мен кремнийдің жұмыс функциялары (электрондардың шығу жұмысы) айырмашылығы нәтижесінде контакт аймағында Шоттки барьері қалыптасады.

Бұл технология түзеткіш контактінің шағын ауданын және кең потенциалдық барьер құруды қамтамасыз етіп, шамамен 1 нФ тәрізді шағын барьерлік сыйымдылыққа қол жеткізуге мүмкіндік береді.

Барьерлік сыйымдылықтың аз болуы және диодтың бірізділік кедергісімен бірге қайта зарядтаудың қысқа уақыты Шоттки диодтарын жоғары жиілікті және жоғары жылдамдықты импульстік қолданбаларға өте қолайлы етеді.

Жылу режимі және қуат шашырату

Шоттки диодтарының маңызды артықшылығы — ток өткен кезде бөлінетін жылудың едәуір бөлігі металл пленкасы арқылы әкетіледі.

Металдың жылу өткізгіштігі, әдетте, жартылай өткізгіш қоспаларға қарағанда жоғары болғандықтан, мұндай диодтарда жылу әкету жылдамдығы мен шашыратылатын қуат р–n ауысуындағы диодтарға қарағанда үлкен болуы мүмкін.

Нәтижесінде жартылай өткізгіш–металл түзеткіш контактілерін қолдану күшті жоғары жиілікті түзеткіш диодтарды жасауға мүмкіндік береді. Жиілік диапазонын одан әрі кеңейту үшін жартылай өткізгіш–металл нүктелік контакт қолданылатын шешімдер де пайдаланылады.

СВЧ және импульстік диодтар: анықтамалар және қолданылуы

СВЧ диодтары

СВЧ (супержоғары жиілік) диодтары сантиметрлік және одан да қысқа радиотербелістер диапазонында жұмыс істеуге арналған. Әдетте олардың жұмыс жиілігі 10–100 ГГц аралығын қамтиды.

Импульстік диодтар

Импульстік диодтар деп 1 мкс немесе одан да қысқа қосылу уақыттарында тиімді жұмыс істей алатын диодтарды айтады. Олар қысқа импульстермен жұмыс істейтін схемаларда элемент ретінде қолданылатындықтан, диодты қосқан кезде инерциясы төмен болуы қажет.

Импульстік диодтардың құрылымы мен негізгі параметрлері олардың ішінде жүретін физикалық процестермен және, ең алдымен, заряд тасымалдау мен сыйымдылықтық әсерлермен анықталады.