Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Зи С. -> "Физика полупроводниковых приборов Книга 1" -> 38

Физика полупроводниковых приборов Книга 1 - Зи С.

Зи С. Физика полупроводниковых приборов Книга 1 — М.: Мир, 1984. — 456 c.
Скачать (прямая ссылка): fizikapoluprovodnikovihpriborov11984.djvu
Предыдущая << 1 .. 32 33 34 35 36 37 < 38 > 39 40 41 42 43 44 .. 142 >> Следующая

напряжением смещения. При фиксированном смещении добротность Q изменяется
по закону соCjRP на низких частотах и по закону \/&CjRs на высоких
частотах. Максимальное напряжение смещения ограничено напряжением пробоя
VB.
2.7.5. Диоды с быстрым восстановлением
Диоды с быстрым восстановлением используются для получения сверхвысоких
скоростей переключения. Их можно разделить на два типа: диоды с
диффузионным переходом и диоды с переходом металл - полупроводник.
Эквивалентные схемы аналогичны схемам варактора (вставка на рис. 39), а
их поведение при переключении в общих чертах отражено на рис. 36, б.
Полное время восстановления ^ -f t% диода с р - п- переходом может быть
существенно уменьшено путем введения центров рекомбинации, таких, какие
золото создает в кремнии. Хотя время восстановления прямо пропорционально
времени жизни <и
(104)
Vm3kc ~\4Rs } •
макс
(105)
426
Глава 2
(рис. 37), к сожалению, отсутствует визможность уменьшить ёго до нуля
путем введения максимально большого числа центров рекомбинации Nt. Это
связано с возрастанием обратного тока р - п-перехода, генерационная
компонента которого также пропорциональна Nt (выражения (47) и (48)). В
прямозонных полупроводниках, где возможны прямые переходы между зонами
(таких, как GaAs), время жизни неосновных носителей обычно намного
меньше, чем в Si. Поэтому диоды с р - п-переходами в GaAs обладают
сверхвысокой скоростью переключения и имеют время восстановления ~0,1 не
и менее. Кремниевые диоды практически позволяют получить время
переключения от 1 до 5 не.
Диоды типа металл - полупроводник (диоды Шоттки) также позволяют достичь
сверхвысокой скорости переключения. Эти диоды обычно работают на основных
носителях и в них эффекты накопления незначительны. Переходы металл ¦-
полупроводник рассмотрены в гл. 5.
2.7.6. Диоды с накоплением заряда
В противоположность диодам с быстрым восстановлением диоды с накоплением
заряда конструируются таким образом, чтобы они накапливали заряд во время
протекания прямого тока, а после переключения пропускали ток в обратном
направлении за короткое время. Особый интерес среди них представляют
диоды со ступенчатым восстановлением (называемые также диодами с
мгновенным восстановлением). Они в течение короткого времени проводят ток
в обратном направлении, а затем, как только накопленный заряд рассосется,
в них происходит резкая отсечка тока. Время отсечки лежит в пикосекундном
диапазоне, и поэтому фронт выключения содержит большое число гармоник.
Эти диоды используются в качестве генераторов гармоник и формирователей
импульсов.
Диоды с накоплением заряда в основном изготавливаются из Si с
относительно большим временем жизни неосновных носителей (0,5-5 мке),
которое приблизительно в 1000 раз больше, чем у диодов с быстрым
восстановлением.
2.7.7. р - i - и-Диоды
В р - i - п-диодах р - п-переход обладает таким распределением примеси,
что между его р- и /г-слоями оказывается заключенным слой с
проводимостью, близкой к собственной проводимости полупроводника (г-слой)
(рис. 40, а). На практике, однако, идеальный /-слой заменяется либо
высокоомным слоем p-типа (л-слой), либо высокоомным слоем п-типа (v-
слой). Распределения примеси, плотности объемного заряда и электрического
Плоскостные диоды
127
1
& S
у <г>
I *
^ о
I.
-^Х
в
I
I ъО
II
Рис. 40. Распределение примеси, плотности объемного заряда и
электрического поля в р - i - п- и р - я - "-диодах [49].
поля в р - i - п- и р - я - л-диодах [49 ] приведены на рис. 40, б-г.
Вследствие низкой концентрации примеси в i-слое на нем падает большая
часть приложенного напряжения. В ре^ альных р - i - я-диодах
распределение примеси в р- и "-слоях имеет более плавный характер, чем
представлено на рис. 40. Такие диоды можно изготовить следующим образом:
I) эпитаксиальным методом, 2) методом диффузии р- и "-примесей с обеих
сторон высокоомной полупроводниковой подложки и 3) методом ионного дрейфа
(например, лития), создающего сильнокомпенси-рованную область с
собственной проводимостью [50].
Широкое распространение р - i - "-диоды получили в СВЧ-электронике. Их
можно использовать в качестве СВЧгпереключателя с практически постоянной
барьерной* емкостью и вы*-?(c)кой нагрузочной способностью. Время-
переключения составляет *~№72us [51], где vs-предельная скорость движения
носителей (r) i-слое. Кроме того, р - i- "-диод можно использовать в
качестве управляемого аттенюатора, сопротивление которого почти линейно
зависит от прямого тока. Он пригоден также для моду-
128
Глава 2
<2
с?0,15
О
0,30
*0,15
О
¦L W* У мкм Площадь *4 * 10~*см2
N 0- о (j I I
0 25 50 75 Vr,B а
Расчетные Экспериментальные

\ 1 ,! 1 I I
2,6
1,4*3
О
О
50
1/1г^~1 5
too
Рис. 41. Зависимость барьерной емкости и последовательного сопротивления
от обратного напряжения (а) и зависимость последовательного сопротивления
от прямого тока (б) [52].
ляции на частотах вплоть до гигагерцового диапазона. Следует отметить,
Предыдущая << 1 .. 32 33 34 35 36 37 < 38 > 39 40 41 42 43 44 .. 142 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed