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集成二極管

鎖定
在集成電路中的二極管有許多種,常見的是p-n結二極管和Zener二極管。
中文名
集成二極管
產品類型
二極管
簡介:
(a)B-C短路(VBC=0)的二極管(發射結二極管):
因為在這種結構中,晶體管的集電結實際上並不起作用,因此,不存在襯底的寄生p-n-p管的影響(參見圖3-27);而且晶體管也不可能進入過飽和狀態(因為集電結電壓始終為0),則開關的存儲時間很短,從而二極管的開關速度最快;同時,這時的晶體管實際上是處於臨界飽和狀態(發射結正偏、集電結0偏),故交流電阻較小,正向壓降也較低。此外,由於發射區摻雜濃度很高,則該二極管的最高工作温度較高、反向飽和電流也較小。所以,這種二極管在IC中用得最多。DTL電路的輸入門二極管一般就都採用這種二極管。
(b)C-E短路(VCE=0)的二極管:
當這種二極管導通時,晶體管的兩個p-n結都是正偏的,即晶體管處於飽和狀態,則將在基區和集電區中產生大量的少數載流子的過量存儲電荷,故這種二極管開關的存儲時間很長,可用作為電荷存儲管;而且這是兩個p-n結並聯的二極管,勢壘電容較大;同時,這裏由於集電結的正偏也將導致出現寄生p-n-p管效應。所以,這種二極管的性能較差,一般不用。
(c)B-E短路(VBE=0)的二極管(集電結二極管):
該集成二極管的最大特點是擊穿電壓較高(因為集電區的摻雜濃度較低,擊穿電壓可大於20V)。但是當二極管在工作時,就相當於晶體管處於反向臨界飽和狀態,則將由於集電結正偏,而導致出現寄生p-n-p管效應。因此,這種二極管一般少有使用。
(d)集電極開路(IC=0)的二極管(發射結二極管):
當這種二極管導通工作時,晶體管的發射結正偏,即向基區注入少數載流子,同時,由於這些載流子又不能流出集電極,則將導致集電結上產生出較大的浮空電勢(正偏),從而在基區中有大量的存儲電荷,使得二極管的開關速度較低;並且,由於集電結的這種正偏作用也將產生寄生p-n-p管效應。此外,由於發射區摻雜濃度很高,則二極管的正向壓降較高;同時,二極管的寄生端電容較小。一般,這種發射結二極管在電路中作電平位移用。
(e)發射極開路(IE=0)的二極管(集電結二極管):
這種二極管在工作時,其內部載流子的分佈狀況與集電極開路的發射結二極管基本相同,因此其特性也相差不大,即二極管的存儲時間較長,並且也存在寄生p-n-p管效應。不過,這種二極管的擊穿電壓較高(大於20V)。該二極管一般少有使用。
(f)單獨的集電結二極管:
這種二極管的特點是面積小(因為不需要發射結),正向壓降也低(中等),耐壓又高,而且勢壘電容和寄生端電容都較小。所以這種二極管在IC中也用得較多。
總之,在IC中用得最多的集成二極管是兩種,即B-C短路的發射結二極管和單獨的集電結二極管。其它型式的二極管一般用得較少。