- Project Runeberg -  Teknisk Tidskrift / Årgång 89. 1959 /
950

(1871-1962)
Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
  Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |   

Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1959, H. 36 - Val av halvledardioder, av Per Svedberg

scanned image

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.

minstone iin så länge är billigare än
kiseldio-der, enär germaniums lägre smältpunkt och
större utvidgningskoefficient gör detta ämne
lättare att behärska tekniskt. Ytterligare ett
pius för germanium är laddningsbärarnas högre
rörlighet, vilket gör att germanium kan arbeta
bättre än kisel vid höga frekvenser.

I grova drag är tendensen i dag den, att
germanium vinner terräng för höga frekvenser
och låga spänningar, medan kisel dominerar på
kraftdiodområdet. I övriga områden är
tendensen mer oklar. Man kan dock vänta sig att
kiseldiodernas höga arbetstemperatur och låga
läckström kommer att göra dem särskilt
lämpliga i kompakta system av räknemaskintyp, där
diodernas höga spärrmotstånd vid en relativt
hög omgivningstemperatur får stor betydelse.

Konstruktion

Det finns huvudsakligen fyra metoder för
framställning av den likriktande
pn-övergång-en i halvledardioder, fig. 1. Dioder för små
strömmar görs antigen som punktdioder eller
trådlegerade dioder ("bonded diods").
Punktdioden består av en liård metallspets i kontakt
med halvledarkristallen. För att man skall få
goda elektriska data hos punktdioden brukar
nian formera den med en elektrisk strömstöt.
Den trådlegerade dioden framställes genom att
en lämplig metalltråd genom uppvärmning —
med en svetsström eller på annat sätt -— får
le-gera sig med halvledarkristallen.
Pn-övergång-en erhålles mellan halvledarkristallen och det
legerade området genom att metallen innehåller
ett ämne, som gör att halvledarkristallen i det
legerade området växlar ledningstyp.
Pn-över-gångens area blir större för den trådlegerade
dioden än för punktdioden. Valet dem emellan
blir därför i första hand ett val av lämpligt
strömområde för dioden.

Hos dioder för stora strömmar utgöres den
likriktande pn-övergången av en relativt stor
yta. Man brukar därför kalla sådana dioder för
skiktdioder i motsats till spetsdioder eller
punktdioder. Skiktdioderna framställes
antingen genom legering eller diffusion. Ett
exempel på en legerad diod är den
indium-legerade germaniumdioden. Diffusion har i
första liand använts för kiseldioder. Begreppet
diffusion syftar på att pn-övergången erhålles
genom att ett lämpligt halvledarbildande ämne
vid hög temperatur får diffundera in i
kristallen till ett bestämt djup.

Både legerade och diffunderade dioder har
sina för- och nackdelar. I princip lämpar sig
diffusion särskilt bra för framställning av små
och medelstora dioder genom att
diffusionsprocessen då blir billig räknad per diod. För
större dioder, kraftdioder, har däremot hittills
legeringsmetoden varit det vanligaste, men
även diffusionsmetoder för dioder för stora
strömmar har utvecklats, och så framställda
dioder har vissa fördelar. Det är svårt att
uttala någon bestämd åsikt om vilket system som
är bättre, legering eller diffusion.

Om konstruktionstyperna
punktdiod—skiktdiod, legerade eller diffunderade kan man
sammanfattningsvis säga, att man ej av principiella
skäl kan utesluta någon typ, utan alla kan ge
bra dioder. Däremot måste naturligtvis
egenskaperna hos varje tillverkares typer granskas
kritiskt.

Frekvensberoende

Diodernas frekvensområde får betydelse
särskilt när de används i kopplingskretsar och
måste arbeta vid höga frekvenser. Frekvensen
begränsas dels av diodens kapacitans, dels av
återhämtningstiden, dvs. den tid det tar för
dioden att från ledande tillstånd slå om till
spärrande tillstånd.

Diodens kapacitans är i första hand beroende
av pn-övergångens area. Man bör således, för
att få en kort omslagstid, använda en diod med
minsta möjliga area. Återhämtningstiden
bestäms i viss mån av kretsens utseende men
beror framför allt av laddningsbärarnas
livslängd så, att en kort livslängd ger kort
återhämtningstid och därmed kort omslagstid. Ur
denna synpunkt är det alltså önskvärt med
korta livslängder.

Denna önskan får vägas mot villkoret att
livslängden ej skall vara så kort, att diodens
ledspänningsfall blir alltför stort. Om nämligen
livslängden hos laddningsbärarna är
tillräckligt stor, hinner, när dioden arbetar i
ledriktningen, de vid pn-övergången injicerade
laddningsbärarna ta sig igenom hela den relativt
högresistiva kristalldelen utan att rekombinera.
Detta har till följd, att ledningsförmågan ökar
och att ledspänningsfallet blir lågt. Den
högresistiva kristalldelens tjocklek, liksom dess
resistivitet, bestäms av den önskade
spärrspänningen. Ju mindre spärrspänning, desto mindre

Fig. 1.
Uppbyggnad an dioder.

Fig. 2. Kapslade halvledardioder; fr. v. punktdiod för 10 mA, skiktdiod
för 1 A samt skiktdiod för 75 .4.

TEKNISK TIDSKRIFT 1959 9 65

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Project Runeberg, Tue Dec 12 02:43:35 2023 (aronsson) (download) << Previous Next >>
https://runeberg.org/tektid/1959/0974.html

Valid HTML 4.0! All our files are DRM-free