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2008-07-08 14:45 |
光電二極管的主要分類介紹
“光電二極管”英文通常稱為 photo-diode, 光電二極管和普通二極管一樣,也是由一個(gè)pn結(jié)組成的半導(dǎo)體器件,也具有單方向?qū)щ娞匦。但是,在電路中不是用它作整流元件,而是通過它把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。那么,它是怎樣把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的呢?大家知道,普通二極管在反向電壓作用在處于截止?fàn)顟B(tài),只能流過微弱的反向電流,光電二極管在設(shè)計(jì)和制作時(shí)盡量使pn結(jié)的面積相對(duì)較大,以便接收入射光。光電二極管是在反向電壓作用在工作的,沒有光照時(shí),反向電流極其微弱,叫暗電流;有光照時(shí),反向電流迅速增大到幾十微安,稱為光電流。光的強(qiáng)度約大,反向電流也約大。光的變化引起光電二極管電流變化,這就可以把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),成為光電傳感器件。 qN5 ru2 *$U+ 一、根據(jù)構(gòu)造分類
dv?ael^ 半導(dǎo)體二極管主要是依*pn結(jié)而工作的。與pn結(jié)不可分割的點(diǎn)接觸型和肖特基型,也被列入一般的二極管的范圍內(nèi)。包括這兩種型號(hào)在內(nèi),根據(jù)pn結(jié)構(gòu)造面的特點(diǎn),把晶體二極管分類如下: HIK"Ce 1、點(diǎn)接觸型二極管 $P=B66t
^ 點(diǎn)接觸型二極管是在鍺或硅材料的單晶片上壓觸一根金屬針后,再通過電流法而形成的。因此,其pn結(jié)的靜電容量小,適用于高頻電路。但是,與面結(jié)型相比較,點(diǎn)接觸型二極管正向特性和反向特性都差,因此,不能使用于大電流和整流。因?yàn)闃?gòu)造簡(jiǎn)單,所以價(jià)格便宜。對(duì)于小信號(hào)的檢波、整流、調(diào)制、混頻和限幅等一般用途而言,它是應(yīng)用范圍較廣的類型。 $0uh8RB s& INcjC 2、鍵型二極管 (lNV\Za 鍵型二極管是在鍺或硅的單晶片上熔接或銀的細(xì)絲而形成的。其特性介于點(diǎn)接觸型二極管和合金型二極管之間。與點(diǎn)接觸型相比較,雖然鍵型二極管的pn結(jié)電容量稍有增加,但正向特性特別優(yōu)良。多作開關(guān)用,有時(shí)也被應(yīng)用于檢波和電源整流(不大于50ma)。在鍵型二極管中,熔接金絲的二極管有時(shí)被稱金鍵型,熔接銀絲的二極管有時(shí)被稱為銀鍵型。 +[LG> ny(`An 3、合金型二極管 H2f!c{t$p 在n型鍺或硅的單晶片上,通過合金銦、鋁等金屬的方法制作pn結(jié)而形成的。正向電壓降小,適于大電流整流。因其pn結(jié)反向時(shí)靜電容量大,所以不適于高頻檢波和高頻整流。 'hEvW nRP|Qt7> 4、擴(kuò)散型二極管 %kS4v,I 在高溫的p型雜質(zhì)氣體中,加熱n型鍺或硅的單晶片,使單晶片表面的一部變成p型,以此法pn結(jié)。因pn結(jié)正向電壓降小,適用于大電流整流。最近,使用大電流整流器的主流已由硅合金型轉(zhuǎn)移到硅擴(kuò)散型。 U9?fUS 4rcNBmA, 5、臺(tái)面型二極管 wiwAdYEQ\ pn結(jié)的制作方法雖然與擴(kuò)散型相同,但是,只保留pn結(jié)及其必要的部分,把不必要的部分用藥品腐蝕掉。其剩余的部分便呈現(xiàn)出臺(tái)面形,因而得名。初期生產(chǎn)的臺(tái)面型,是對(duì)半導(dǎo)體材料使用擴(kuò)散法而制成的。因此,又把這種臺(tái)面型稱為擴(kuò)散臺(tái)面型。對(duì)于這一類型來說,似乎大電流整流用的產(chǎn)品型號(hào)很少,而小電流開關(guān)用的產(chǎn)品型號(hào)卻很多。 A*1-2 cRR[ci34k 6、平面型二極管 SJseP_- 在半導(dǎo)體單晶片(主要地是n型硅單晶片)上,擴(kuò)散p型雜質(zhì),利用硅片表面氧化膜的屏蔽作用,在n型硅單晶片上僅選擇性地?cái)U(kuò)散一部分而形成的pn結(jié)。因此,不需要為調(diào)整pn結(jié)面積的藥品腐蝕作用。由于半導(dǎo)體表面被制作得平整,故而得名。并且,pn結(jié)合的表面,因被氧化膜覆蓋,所以公認(rèn)為是穩(wěn)定性好和壽命長(zhǎng)的類型。最初,對(duì)于被使用的半導(dǎo)體材料是采用外延法形成的,故又把平面型稱為外延平面型。對(duì)平面型二極管而言,似乎使用于大電流整流用的型號(hào)很少,而作小電流開關(guān)用的型號(hào)則很多。 xj6@85^ F&tU^(7< 7、合金擴(kuò)散型二極管 4tQ~Z6Jn; 它是合金型的一種。合金材料是容易被擴(kuò)散的材料。把難以制作的材料通過巧妙地?fù)脚潆s質(zhì),就能與合金一起過擴(kuò)散,以便在已經(jīng)形成的pn結(jié)中獲得雜質(zhì)的恰當(dāng)?shù)臐舛确植。此法適用于制造高靈敏度的變?nèi)荻䴓O管。 >i6sJ)2?> {Xw6]d 8、外延型二極管
11'^JmKA 用外延面長(zhǎng)的過程制造pn結(jié)而形成的二極管。制造時(shí)需要非常高超的技術(shù)。因能隨意地控制雜質(zhì)的不同濃度的分布,故適宜于制造高靈敏度的變?nèi)荻䴓O管。 n@TK}?\UoR jOkc' 9、肖特基二極管 `u<\
4&W 基本原理是:在金屬(例如鉛)和半導(dǎo)體(n型硅片)的接觸面上,用已形成的肖特基來阻擋反向電壓。肖特基與pn結(jié)的整流作用原理有根本性的差異。其耐壓程度只有40v左右。其特長(zhǎng)是:開關(guān)速度非?欤悍聪蚧謴(fù)時(shí)間trr特別地短。因此,能制作開關(guān)二極和低壓大電流整流二極管。 9<e%('@[ m;_gNh8
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