Якія інтэграваныя тэхналогіі для магутнай святлодыёднай шматфункцыянальнай упакоўкі

дыёд
У электронных кампанентах для функцыі выпрамлення часта выкарыстоўваецца прылада з двума электродамі, якое дазваляе току цячы толькі ў адным кірунку. А варакторные дыёды выкарыстоўваюцца ў якасці электронных рэгуляваных кандэнсатараў. Накіраванасць току, якой валодае большасць дыёдаў, звычайна называюць функцыяй «выпрамлення». Самая распаўсюджаная функцыя дыёда - прапускаць ток толькі ў адным накірунку (вядомае як прамое зрушэнне) і блакаваць яго ў зваротным кірунку (вядомае як зваротнае зрушэнне). Такім чынам, дыёды можна разглядаць як электронныя варыянты зваротных клапанаў.
Раннія вакуумныя электронныя дыёды; Гэта электронная прылада, якая можа праводзіць ток аднанакіравана. Унутры паўправадніковага дыёда ёсць PN-пераход з двума вываднымі клемамі, і гэтая электронная прылада мае аднанакіраваную праводнасць току ў адпаведнасці з кірункам прыкладзенага напружання. Наогул кажучы, крышталічны дыёд - гэта інтэрфейс pn-пераходу, утвораны спяканнем паўправаднікоў p-тыпу і n-тыпу. Пласты касмічнага зарада фарміруюцца па абодва бакі яго падзелу, утвараючы самастойнае электрычнае поле. Калі прыкладзенае напружанне роўна нулю, дыфузійны ток, выкліканы рознасцю канцэнтрацый носьбітаў зарада па абодва бакі ад pn-пераходу, і дрэйфавы ток, выкліканы самастойным электрычным полем, роўныя і знаходзяцца ў стане электрычнай раўнавагі, што таксама характарыстыка дыёдаў пры нармальных умовах.
Раннія дыёды ўключалі «крышталі каціных вусоў» і вакуумныя трубкі (вядомыя як «клапаны цеплавой іянізацыі» ў Вялікабрытаніі). Найбольш распаўсюджаныя дыёды ў наш час у асноўным выкарыстоўваюць паўправадніковыя матэрыялы, такія як крэмній або германій.

характарыстыка
Пазітыў
Калі прымяняецца прамое напружанне ў пачатку прамой характарыстыкі, прамое напружанне вельмі малое і недастатковае для пераадолення блакіруючага эфекту электрычнага поля ўнутры PN-пераходу. Прамы ток амаль роўны нулю, і гэты ўчастак называецца мёртвай зонай. Прамое напружанне, якое не можа прымусіць дыёд праводзіць, называецца напругай мёртвай зоны. Калі прамое напружанне больш, чым напружанне мёртвай зоны, электрычнае поле ўнутры PN-пераходу пераадольваецца, дыёд праводзіць у прамым кірунку, і ток хутка павялічваецца з павелічэннем напружання. У межах нармальнага дыяпазону выкарыстання току напружанне на клемах дыёда застаецца амаль нязменным падчас праводнасці, і гэта напружанне называецца прамым напружаннем дыёда. Калі прамое напружанне на дыёдзе перавышае пэўнае значэнне, унутранае электрычнае поле хутка аслабляецца, характарыстычны ток хутка ўзрастае, і дыёд праводзіць у прамым кірунку. Гэта называецца парогавым напругай або парогавым напружаннем, якое складае каля 0,5 В для крамянёвых трубак і каля 0,1 В для германіевых трубак. Падзенне напружання прамой праводнасці крамянёвых дыёдаў складае каля 0,6-0,8 В, а падзенне напругі прамой праводнасці германіевых дыёдаў складае каля 0,2-0,3 В.
Зваротная палярнасць
Калі прыкладзенае зваротнае напружанне не перавышае пэўнага дыяпазону, ток, які праходзіць праз дыёд, з'яўляецца зваротным токам, які ўтвараецца дрэйфавым рухам нязначных носьбітаў. З-за малога зваротнага току дыёд знаходзіцца ў адсечаным стане. Гэты зваротны ток таксама вядомы як зваротны ток насычэння або ток уцечкі, а на зваротны ток насычэння дыёда моцна ўплывае тэмпература. Зваротны ток звычайнага крамянёвага транзістара значна меншы, чым германіевага транзістара. Зваротны ток насычэння крамянёвага транзістара малой магутнасці складае парадку нА, а германіевага транзістара малой магутнасці - парадку мкА. Пры павышэнні тэмпературы паўправаднік узбуджаецца цяплом, лікам нязначныя носьбіты павялічваюцца, і зваротны ток насычэння таксама павялічваецца адпаведна.

паломка
Калі прыкладзенае зваротнае напружанне перавышае пэўнае значэнне, зваротны ток раптоўна павялічваецца, што называецца электрычным прабоем. Крытычнае напружанне, якое выклікае электрычны прабой, называецца напругай зваротнага прабоя дыёда. Калі адбываецца электрычны прабой, дыёд губляе сваю аднанакіраваную праводнасць. Калі дыёд не пераграваецца з-за электрычнага прабоя, яго аднанакіраваная праводнасць не можа быць канчаткова разбурана. Яго працаздольнасць яшчэ можа быць адноўлена пасля зняцця пададзенага напружання, інакш дыёд будзе пашкоджаны. Такім чынам, падчас выкарыстання варта пазбягаць празмернага зваротнага напружання, якое падаецца на дыёд.
Дыёд - гэта двухкантактная прылада з аднанакіраванай праводнасцю, якую можна падзяліць на электронныя і крышталічныя дыёды. Электронныя дыёды маюць меншы ККД, чым крыштальныя, з-за страты цяпла ніткай напальвання, таму іх рэдка можна ўбачыць. Крышталічныя дыёды больш распаўсюджаныя і часта выкарыстоўваюцца. Аднанакіраваная праводнасць дыёдаў выкарыстоўваецца практычна ва ўсіх электронных схемах, а паўправадніковыя дыёды гуляюць важную ролю ў многіх схемах. Яны з'яўляюцца аднымі з самых ранніх паўправадніковых прыбораў і маюць шырокі спектр прымянення.
Прамое падзенне напружання крамянёвага дыёда (несвятлівага тыпу) складае 0,7 В, у той час як прамое падзенне напружання германіевага дыёда складае 0,3 В. Прамое падзенне напружання святлодыёда змяняецца ў залежнасці ад розных колераў святла. У асноўным ёсць тры колеры, а канкрэтныя эталонныя значэнні падзення напружання наступныя: падзенне напружання чырвоных святлодыёдаў складае 2,0-2,2 В, падзенне напружання жоўтых святлодыёдаў складае 1,8-2,0 В, а напружанне падзенне зялёных святлодыёдаў 3,0-3,2В. Намінальны ток падчас нармальнага выпраменьвання святла складае каля 20 мА.
Напружанне і ток дыёда не звязаны лінейна, таму пры паралельным злучэнні розных дыёдаў трэба падключаць адпаведныя рэзістары.

характэрная крывая
Як і PN-пераходы, дыёды маюць аднанакіраваную праводнасць. Тыповая вольт-амперная характарыстыка крамянёвага дыёда. Калі на дыёд падаецца прамое напружанне, ток надзвычай малы, калі значэнне напружання нізкае; Калі напружанне перавышае 0,6 В, ток пачынае расці ў геаметрычнай прагрэсіі, што звычайна называюць напругай уключэння дыёда; Калі напружанне дасягае прыкладна 0,7 В, дыёд знаходзіцца ў стане цалкам праводзіць, што звычайна называюць напругай праводнасці дыёда, якое пазначаецца сімвалам UD.
Для германіевых дыёдаў напружанне ўключэння складае 0,2 В, а напружанне праводнасці UD - прыблізна 0,3 В. Калі зваротнае напружанне падаецца на дыёд, ток вельмі малы, калі значэнне напружання нізкае, і яго бягучае значэнне з'яўляецца зваротным токам насычэння IS. Калі зваротнае напружанне перавышае пэўную велічыню, ток пачынае рэзка расці, што называецца зваротным прабоем. Гэта напружанне называецца зваротным напругай прабоя дыёда і пазначаецца сімвалам UBR. Значэнні напругі прабоя UBR розных тыпаў дыёдаў моцна адрозніваюцца, пачынаючы ад дзесяткаў вольт да некалькіх тысяч вольт.

Зваротная разбіўка
Пробай стабілітрона
Зваротны прабой можна падзяліць на два тыпу ў залежнасці ад механізму: зенеровский і лавинный. У выпадку высокай канцэнтрацыі допінгу з-за малой шырыні бар'ернай вобласці і вялікага зваротнага напружання структура кавалентнай сувязі ў бар'ернай вобласці разбураецца, у выніку чаго валентныя электроны вызваляюцца ад кавалентных сувязей і генеруюць электронна-дзірачныя пары, у выніку чаго рэзка ўзрастае сіла току. Гэтая паломка называецца пробай Зенера. Калі канцэнтрацыя допінгу нізкая, а шырыня бар'ернай вобласці вялікая, выклікаць прабой Зенера няпроста.

Лавінны зрыў
Яшчэ адна разнавіднасць паломкі - лавінападобная. Калі адваротнае напружанне ўзрастае да вялікага значэння, прыкладзенае электрычнае поле паскарае хуткасць дрэйфу электронаў, выклікаючы сутыкненні з валентнымі электронамі ў кавалентнай сувязі, выбіваючы іх з кавалентнай сувязі і ствараючы новыя пары электронных дзірак. Зноў створаныя электронныя дзіркі паскараюцца электрычным полем і сутыкаюцца з іншымі валентнымі электронамі, выклікаючы лавінападобны рост носьбітаў зараду і рэзкае павелічэнне току. Такі тып паломкі называецца лавінным. Незалежна ад тыпу паломкі, калі ток не абмежаваны, гэта можа прывесці да незваротнага пашкоджання PN-пераходу.


Час публікацыі: 8 жніўня 2024 г