Podręcznik

Diody impulsowe najczęściej znajdują zastosowanie jako klucze przepuszczające impulsy tylko w jednym kierunku – stąd nazywane są też przełącznikowymi.

Oprócz dużej różnicy rezystancji dla polaryzacji przewodzenia i zaporowej, w takich zastosowaniach powinny natychmiastowo reagować na impulsy, o czym świadczą dynamiczne parametry charakterystyczne:

• pojemność diody dla określonej częstotliwości i napięcia zaporowego,
• czas przełączania definiowany jako suma czasu magazynowania i czasu opadania wyznaczonych na rys. 3.6:

Podstawowym warunkiem uzyskania dużej szybkości przełączania jest realizacja diod o małej pojemności, a więc o małej powierzchni złącza. Dodatkowo można stosować następujące warianty technologiczne:

• domieszkowanie złotem w celu skrócenia czasu życia nośników i tym samym przyspieszenia zaniku ładunku w bazie po przełączeniu „w tył” (negatywnym skutkiem ubocznym jest wzrost wartości prądu generacji dla polaryzacji zaporowej),
• zastosowanie półprzewodnika o szerokim paśmie zabronionym – np. GaAs,
• wykonanie diody Schottky’ego (złącza m-s Ezlms), w której praktycznie brak gromadzenia nośników w bazie (najkrótszy czas przełączania).

Formowanie impulsów prostokątnych o stromym zboczu narzuca inne kryterium – krótki czas opadania t_f. Warunek ten spełnia dioda ładunkowa, w której odpowiedni profil domieszek zapewnia pole elektryczne przyspieszające nośniki mniejszościowe w kierunku do warstwy zaporowej w trakcie przełączania „w tył”. W rezultacie nośniki z głębi bazy w większej liczbie docierają do tej warstwy i są usuwane przy stałym prądzie wstecznym zanim koncentracja na granicy warstwy zaporowej zmaleje do wartości równowagowej. Innymi słowy czas magazynowania t_s wydłuża się, ale dzięki temu pozostający w bazie ładunek Q(t_s) Wqczas maleje i czas jego zaniku, czyli czas opadania t_f skraca się:

Rys. 4.1 Formowanie impulsu w diodzie ładunkowej