роформовки р-область представляет собой полусфер.-радиуса Го, то типичные значения Го составят 5 - 10 мкм для иглы без покрытия, 10 - 20 мкм для алюминирован-ной иглы и 15-AQmkm для индированной иглы.

При изготовлении точечных диодов иногда применяют германий со сниженным временем жизни неравновесных носителей, но чаще используют стандартные марки полупроводников, так как в процессе электроформовки благодаря сильным термическим воздействиям время жизни носителей заряда в приконтактной области падает (обычно до единиц и десятых долей микросекунды). Но и при столь малых временах жизни диффузионная длина все еще превышает несколько десятков микрометров и, как правило, оказывается больше радиуса выпрямляющего контакта. По этой причине инерционность точечных диодов зависит не только от време ни жизни неравновесных носителей заряда, но и в большей степени от геометрических размеров выпрямляющего контакта. Типичным точечным импульсным диодом является германиевый диод Д18.

Сплавные диоды. В сплавных диодах (рис. 8.1, б) р-п переход получают вплавлением в кристалл полупроводника электронной проводимости кусочка сплава, содержащего атомы акцепторной примеси. Так, при создании кремниевых сплавных импульсных диодов в кристалл кремния вплавляется конец тонкой алюминиевой проволочки. После охлаждения в месте спая образуется очень тонкий слой кремния, обогащенного алюминием и имеющего то же направление кристаллографических осей, что й исходный монокристалл. Этот слой называют рекристаллизованным. .Граница между исходным монокристаллом электронной проводимости и сильно легированным р-слоем представляет собой р-п переход. Типичными сплавными импульсными диодами являются кремниевые диоды Д219А - 220Б.

При создании аналогичных германиевых диодов вместо метода сплавления в печи используют метод импульсной сварки. К кристаллу германия, закрепленному в баллоне,, подводится тонкая золотая (с присадкой галлия) игла и через полученный контакт пропускается импульс тока большой амплитуды. Благодаря низкой температуре плавления сплава золото - германий (-370° С) конец золотой иглы сваривается с германием. Несмотря на внешнее сходство описанного процесса с технологией электроформован-ных точечных диодов, получающийся при сварке р-п пе- .

реход по электрическим свойствам практически полностью аналогичен сплавным переходам. Описанные диоды получили название диодов с золотой связкой.-Типичным для них является диод ГД507А.

Форма р-п перехода в сплавных и сварных диодах отличается от плоской. Однако в большинстве случаев диффузионная длина Lp носителей заряда в базе очень мала (не более 20 - 30 мкм), так что радиус кривизны фронта вплав-ления значительно превышает величину Ь. Поэтому можно считать, что сплавные диоды представляют собой приборы с плоскостным р-п переходом.

Диффузионные диоды. Наиболее быстрое развитие в последние годы получили диффузионные импульсные диоды. В этих приборах используется метод диффузии донорных или акцепторных примесей в твердый полупроводник. Проникая на некоторую глубину под поверхностью, диффундирующие атомы меняют тип проводимости этой части кристалла, вследствие чего возникает р-п переход. Для получения малой емкости осуществляют травление приповерхностных слоев полупроводника, после которого р-п переход сохраняется лишь на очень малом участке, имеющем вида столика, возвышающегося над остальным кристаллом. Такой вид кристалла называют меза-структурой (рис. 8.1, г). Типичными импульсными диффузионными меза-диодами являются кремниевые диоды КДБОЗА, КД503Б и германиевые ДЗИ-ДЗПА.

Другую разновидность диффузионных диодов представляют собой планарные и планарно-эпитаксиальные приборы (рис. 8.1, д). При их изготовлении диффузия активной примеси ведется в кремний локально через «окна» в защитной окисной плёнке. Получающиеся при этом р-п переходы отличаются высокой степенью однородности параметров и надежностью.

При получении диффузионного р-п перехода импульсного Д110да наряду с введением донорной и акцепторной примесей осуществляют также диффузию золота. Вследствие того что золото имеет очень высокий коэффициент диффузии, происходит практически равномерное легирование всего кристалла. Прн этом, в отличие от сплавных диодов, в диффузионных удается ввести значительно большую концентрацию золота и гораздо сильнее снизить этим время жизни неравновесных носителей заряда.

Кроме того, Б диффузионных структурах из-за плавного изменения концентрации примеси в области р-п перехода и -.большей ширины области объемного заряда удельная ем-кость (т. е. емкость на единицу площади выпрямляющего контакта) оказывается меньше, чем в структурах, полученных по сплавной технологии. Важнейшей особенностью диффузионных диодов .является существование в базе встроенного тормозящего поля, обусловленного неравномерным распределением примесей. Так же как и сплавные, диффузионные диоды представляют собой приборы с плоскостным р п переходом.

Общая технологическая классификация. Во всем мно-. гообразии импульсных диодов в зависимости от устрой- ства их р-п переходов можно выделить следующие группы:

1) точечные диоды, для которых радиус р-п перехода одного порядка или меньше • диффузионной длины дырок в базе;

2) сплавные диоды, имеющие плоскостной р-п переход и базовую область с равномерным распределением примеси;

3) диффузионные диоды с плоскостным р-п переходом и с тормозящим полем в базе.

Кроме того, среди сплавных и диффузионных диодов имеются образцы с тонкой базовой областью. К ним относятся такие диоды, у которых толщина базы (кратчайшее расстояние от р-п перехода до омического контакта) меньше диффузионной длины дырок (например, диоды Д312 - 312А)

Импульсные характеристики каждой из перечисленных групп диодов имеют свои особенности, j

8.2. РАБОТА ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ДИОДА В РЕЖИМЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ

.Физический механизм переключения. Под воздействием положительного, входного напряжения через диод протекает прямой ток, величина которого определяется амплитудой импульса, сопротивлением нагрузки и прямой проводимостью диода (рис. 8.2) В момент, когда входное напряжение меняет свою полярность, можно было бы ожидать, что ток через диод также мгновенно изменит свое направление, а по величине будет равен статическому обратному току диода /обр- Однако практически в первый момент наблюдается резкое увеличение обратного тока через диод tj и