ка - пропускание через контакт игла - полупроводник мощных электрических импульсов. При этом происходит сильное повышение температуры непосредственно под иглой, образование термоакцепторов в приконтактной области и диффузия их в глубь кристалла, где.и возникает р-п переход.

При изготовлении некоторых типов диодов на конец контактной иглы наносят примесь, образующую акцепторные центры в германии (чаще всего индий или алюминий)

Рис. 6.1 Точечный высокочастотный диод.

При электроформовке атомы акцепторной примеси вследствие разогрева приконта"тной области и возникновения сильных электрических полей диффундируют в полупроводник. При этом образуется сильно легированная р-область. По такой технологии изготавливаются, например, диоды типов Д9 и Д18.

На рис. 6.1 показано устройство точечного высокочастотного диода в стеклянном корпусе.

6.2. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ДИОДОВ

Для описания статической вольтамперной характерис-тшц высокочастотных точечных диодов используются те же параметры, что и для диодов других типов, а именно:

и ар - постоянное прямое падение напряжения при заданном прямом токе /пр,

/обр - постоянный обратный ток при заданном обратном напряжении Uocp-

Обычно эти параметры задаются при трех температурах окружающей среды: нормальной (25 ± 5° С), пониженной ( 60 ± 2° С) и повышенной (+70 ±2" С для германиевых и 120 ±2°С для кремниевых диодов).

/пр макс - максимально допустимый прямой ток - максимальное значение постоянного прямого тока, при котором обеспечивается заданная надейшость при длительной работе.

оермакс - максимально допустимое обратное напряжение на диоде любой формы и периодичности, при котором обеспечивается заданная надежность при длительной работе.

На рис. 6.2, а показана полная эквивалентная схема диода. Ее элементами являются:

/-Д - дифференциальное сопротивление р-п перехода; Сдпф - диффузионная емкость перехода; Сб - барьерная емкость перехода;

Рис. 6.2. Эквивалектные схемы диода: а - общая схема: б - при прямом смещении: в - при обратном смещении.

Гб - сопротивление базы; Ск -емкость корпуса;

Гух - сопротивление утечки (в основном обусловленное проводимостью по поверхности кристалла полупроводника и несовершенством структуры перехода);

Lk - индуктивность корпуса Диода (включая индуктивность выводов и контактной иглы).

В зависимости от амплитуды приложенного к диоду напряжения смещения и его полярности величины элементов, составляющих эквивалентную схему, принимают различные значения.

Поэтому рассмотрим отдельно случаи включения диода в прямом и обратном направлении.

Параметры диода при прямом смещении. Один из возможных режимов работы высокочастотных диодов представляет собой наложение малого гармонического сигнала на относительно большое постоянное прямое смещение. В этом случае Гд <§; г, Сдиф > Сб и Сд„ф > С,» эквивалентная схема для прямого смещения диода изображена на рис. 6.2, б.

Значения параметров диода выражаются соотношениями:

кТ У Л

<?(/+ /о)

Ьдиф = --- г- (6.2)

ге = (6-3)

где /о - обратный ток насыщения диода.

На низкой частоте (со <С 1/Тр) и при большом смещении (/ >/о) формулы (6.1) и (6.2) упрощаются:

•д=. (6.4)

<-диФ = 2fer • (0.5)

В диапазоне частот 1/т, (и<10/т происходит заметное уменьшение активного и реактивного сопротивлений р-п перехода. При дальнейшем возрастании частоты дифференциальное сопротивление Гд и емкость Сдиф убывают пропорционально со-/2, стремясь к нулю при

СО оэ.

Физически, уменьшение диффузионной -емкости и сопротивления Гд перехода с ростом частоты можно объяснить следующим образом. Инжектированные в базу диода неосновные носители заряда смещаются вследствие диффузии за время l/co на расстояние / = УDla. Величина заряда в базе, а следовательно, и величина диффузионной емкости пропорциональны /. Отсюда очевидно, что с ростом частоты диффузионная емкость должна уменьшаться.

С другой стороны, расстояние / определяет градиент концентрации инжектированных носителей заряда вблизи перехода: dpidx х Ар/1. Величина тока пропорциональна dpidx. Так как / убывает с ростом частоты, то ток увеличивается. Следовательно, дифференциальное сопротивление перехода также будет уменьшаться (рис. 6.3). Несмотря на уменьшение емкости Сд„ф с ростом частоты (рис. 6.3), проводимость ее растет (пропорционально со/»),.

При увеличении прямого тока из-за уменьшения сопротивления Гд роль емкостной составляющей в полном сопро-