Переходный процесс в диодах
Переходный процесс в диодах
Переходный процесс в диодах обусловлен тремя основными причинами.
Накопление носителей. Когда диод находится в проводящем состоянии, неосновные носители накапливаются в катодной области. В случае р-n полупроводникового диода такими носителями являются дырки, инжектированные из анодной области типа р в слабо легированную область катода типа п. Если к диоду приложить обратное напряжение, то неосновные носители из катодной области будут возвращаться в анодную область. Обратный ток через переход достигнет нормального значения тока утечки j лишь тогда, когда этот процесс полностью закончится. Максимальный обратный ток определяется приложенным обратным напряжением и сопротивлением цепи. Количество накопленных носителей можно охарактеризовать временем, которое необходимо для уменьшения обратного тока на некоторое определенное значение, или накопленным зарядом, показанным заштрихованной областью на рис. 1-4, а. Обе эти величины зависят от конкретных условий работы. Накопленный заряд лежит в пределах от 10 000 пКл для низкочастотных диодов до 100 пКл для высокочастотных диодов. Наилучшими в этом отношении являются диоды из арсенида галлия, так как они имеют накопленный заряд порядка нескольких пикокулонов.
Переходный процесс при включении. В момент включения диода, как показано на рис. 1-4, б, напряжение на нем оказывается выше установившегося. Начальный пик напряжения приблизительно в 2 раза больше установившегося напряжения и снижается до него менее чем за 1 мкс.
Емкость перехода. Емкость обратно смещенного перехода зависит от приложенного к нему обратного напряжения. Для плоскостных диодов емкость обедненного слоя обратно пропорциональна квадратному корню из приложенного напряжения.
Диапазон емкостей перехода при малом обратном напряжении лежит в пределах от 1 пФ для быстродействующих диодов до 20 пФ для низкочастотных диодов. Это свойство перехода используется для получения малых емкостей в интегральных схемах.
шаг назад
