Динамический режим работы диода.

Переключение полупроводникового диода из проводящего соединения в закрытое происходит не сразу, а по истечении какого-то времени, т.к. при этом p-n переход должен освободиться от накопленного заряда. Время накопления заряда для маломощных диодов составляет 10-100нс. Следует заметить, что период колебания входного напряжения должен быть больше времени накопления заряда. Если такое правило не соблюдается, то диод теряет свои свойства. Чтобы уменьшить время переключения используют диод Шотки. Время накопления заряда в этом диоде очень мало и поэтому время переключения может быть доведено до 100нс.

Пробой р–п перехода .

Рис. 8 Виды пробоя p-n перехода

Если обратное напряжение р–п перехода увеличить сверх определенной величины, наступает пробой р–п перехода. При этом будет резкое увеличение величины обратном тока.

Пробой делят на два вида: тепловой и электрический. Тепловой пробой (рис.8, кривая I) приводит к разрушению р–n перехода.

При электрическом пробое р–п переход может сохранить свою работоспособность. При этом различают пробой лавинный (рис.8,кривая 2) и туннельный (рис. 8, кривая 3). Свойства р–п перехода в условиях лавинного и туннельного пробоя используют при создании туннельных диодов.

Лавинный пробой наблюдается в широких р–п переходах. Он возникает вследствие того, что под действием электрического поля большой величины носители заряда приобретают энергию, достаточную для того, чтобы при столкновении с атомом решетки полупроводника выбить из ковалентной связи электроны, вследствие чего возникает пара свободных носителей электрон–дырка. В свою очередь эти носители также выбивают электроны и т.д. Этот процесс ударной ионизации атомов кристаллической решетки протекает лавинообразно и приводит к значительному возрастанию тока через р–п переход.

Туннельный пробой наблюдается при больших напряженностях поля в узких р–п переходах. В них наблюдается туннельный эффект, который состоит в том, что электроны через узкий р–п перехода проходят в смежную область без затраты энергии, «туннелируют».