Diody a jejich význam pro elektronické obvody

Mžiková dioda :

Patří mezi plošné křemíkové diody s miniaturními rozměry přechodu PN. Vhodnou technologií je dosaženo prodloužení doby zotavení na hodnotu, která je vhodná pro určité použití diody. Důležité je, že ke zvětšení odporu diody ve zpětném směru , tj. k odsátí volných nosičů náboje z oblasti přechodu dochází náhle. Tato skoková změna odporu diody je doprovázena prudkým zmenšením její kapacity. To se projeví odpovídající změnou impedance diody během záporné části periody působícího signálu. Dioda se chová jako nelineární reaktance, které se využívá při násobení velmi vysokých frekvencí.

Schottkyho dioda :

Schottkyho diody využívají ke své činnosti usměrňujícího kontaktu polovidič-kov. Vyrábějí se např. napařením tenké vrstvy zlata na povrch epitaxní vrstvy arzenidu galia nebo platiny na povrch křemíku apod. V místě styku polovodiče a kovu dochází k velmi rychlému odsátí volných nosičů náboje kovem. Proto je doba zotavení těchto diod neobyčejně krátká (jednotky pikosekund) a mezní frekvence je velmi vysoká (řádu desítek gigahertzů). Dovolené napětí ve zpětném směru je však malé.Pro diodu Ga-As asi –3V , pro Si-Pt asi –30 V.

Schottkyho diody se užívají ve směšovačích a demodulátorech v pásmu centimetrových vln. Proti dříve používaným speciálním hrotovým diodám mají menší šum, větší účinnost a větší odolnost proti elektrickému i mechanickému namáhání.

Dioda PIN :

Diody PIN se vyrábějí z křemíku planární technologií nebo technologií mesa. Vrstva s nevlastní vodivostí typu P, která tvoří anodu diody, je oddělena od vrstvy s vodivostí typu N, tvořící katodu, tenkou vrstvou velmi čistého křemíku. Tato mezivrstva, tlustá několik mikrometrů není dotována žádnou příměsí. Má pouze vlastní (intrizitní) vodivost.

Vrstva I se neuplatňuje při průchodu ss proudu nebo proudů tak nízkých frekvencí, že odpovídající doba periody 1/f je mnohokrát delší než doba potřebná k průchodu nosičů náboje přes vrstvu I. V těchto případech se dioda chová stejně jako obyčejná křemíková dioda s malou plochou přechodu. Rovněž má stejnou voltampérovou charakteristiku.

Při vysokých frekvencích, kdy doba potřebná k průchodu nosičů náboje přes vrstvu I je srovnatelná s periodou procházejícího signálu, ztrácí dioda PIN svůj nelineární charakter a chová se jako lineární rezistor. Velikost jejího odporu pro vysoké frekvence Rvt je možně měnit velikost ss proudu IF, kterým diodu v přímém směru polarizujeme. Jak ukazuje voltampérová charakteristika dioda PIN, platná pro vysoké frekvence, zmenšuje se odpor Rvt Při zvětšování ss proudu IF. Tloušťkou vrstvy I je určena nejnižší frekvence, při které se dioda začne chovat jako řízený rezistor.

Diody PIN se používá při frekvencích stovek až tisíců megaherztů, a proto je důležité, aby jejich parazitní kapacita a indukčnost přívodů byli co nejmenší. Z toho důvodu je krystal tvořící diodu uzavřen ve speciálním koaxiálním pouzdru.