什么是PN结二极管?
PN 结或 PN 二极管由具有两个区域的半导体组成,即 p 区和 n
区,中间有一个结。半导体材料的性质从p型变为n型的结区或过渡区通常非常薄,通常为10-6至 10-4厘米宽取决于浓缩方法。
PN结二极管有哪些类型?
根据构造方法的不同,PN二极管可分为:
生长结二极管:
合金型或熔融结二极管:
扩散结二极管:
外延平面二极管:
生长结二极管 |PN结二极管的类型:
图1(a)和(b)分别显示了基本生长结二极管的三维和二维视图。图1(c)给出了所有类型通用的pn二极管的电路符号。生长结二极管是通过首先从极纯(杂质小于
1/109)熔融的Ge杂质(或Si),不久后通过大量加入p型的熔融Ge杂质,将杂质从n型变为p型。
因此,形成了一个连续的晶体,该晶体部分是p型的,中间有一个结。这样形成的大晶体被切割成大量小薄片,每个薄片包含一个p区和一个n区,中间有一个结。每个这样的部分都经过抛光和蚀刻以去除表面杂质,然后在棒材的两端沉积非整流(欧姆)电极。最后,将电线焊接到这些端电极上。然后对整个组件进行蚀刻并覆盖防潮润滑脂,安装在合适的机械结构中,然后密封在一个小玻璃信封中,引线穿过脚。不透明涂料通常涂在玻璃外壳的外侧,以排除入射光。
合金(或熔融)结二极管 |PN结二极管的类型
这是通过将一小点或一小块铟(三价)放在n型Ge的薄晶圆上形成的,如图2(a)所示,然后在500的高温下烘烤该组件一小段时间0C.该温度高于铟的熔点,但低于Ge的熔点。然后由于加热,铟点溶解其下方的锗并形成a-饱和溶液。冷却后,饱和溶液以足够的铟含量重结晶,从而将重结晶区域的杂质从n型变为p型。因此,该p型Ge与晶圆的主n型Ge形成pn结。连接引线连接到铟托盘上,形成非整流触点。通过焊接一条或一圈镀金线,进一步与锗晶圆进行非整流接触。图2(b)给出了二极管的截面,而图2(c)给出了三维视图。
然后对整个组件进行蚀刻,覆盖防潮油脂,安装在合适的机械结构中,并密封在一个小玻璃信封中,引线穿过脚。然后将不透明的油漆涂在玻璃灯泡上以避免入射光。
扩散结二极管 |PN结二极管的类型
薄薄的一层SiO2在厚度通常为 0.3mm 的小 (1.5mm x 1.5mm) Si
晶圆的整个表面上热生长。这个SiO2然后对层进行光蚀刻以形成掩模,并允许p型扩散通过SiO中的开口2.为了这种扩散目的,将硅晶圆置于1000的熔炉中0C
在高硼浓度的气态气氛中。晶圆表面产生尖锐的杂质浓度梯度,因此硼扩散到硅晶圆中。
在这种高温下(10000C),几个硅原子从它们的晶格位点移出,为杂质原子移动留下空位。再次,一层SiO2在整个晶圆上热生长,光蚀刻和铝接触到p区。晶圆底部的金属层形成n电极。图3显示了扩散PN结二极管的物理结构。
外延平面二极管 |PN结二极管的类型
外延生长是指材料在基底(基)材料上的生长,使得如此生长的材料形成保持相同取向的衬底晶体结构的延续。在外延规划器件中,在同一材料的重掺杂衬底上生长了非常薄的(单晶)高杂质硅(或Ge)层。然后,这个完整的结构形成了
p 区扩散的 n 区。
图4显示了外延平面二极管的基本结构。碳化硅2在顶面热生长层,光蚀刻,然后与p区域进行铝接触。基板底部的金属层形成连接铅的n电极。该威廉希尔官方网站 广泛用于IC芯片的制造。
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