Висока честота и микровълнова р-I-N диоди
Владимир Резников Леонид Gubyrin
Поради неговата относителна простота и забележителни свойства на голям брой полупроводникови р-на структура от 50-те години са намерили широко приложение в строителството на много видове полупроводникови диоди, като се започне от токоизправителя за високо напрежение хетерогенен фотодиоди.
Най-уверени ПИН-диоди са намерили своето място в RF и микровълнова печка диапазон да се контролира нивото и (или) фазата на микровълновия сигнал, смяна на RF и микровълнова мощност в далекопроводи за защита на електронно оборудване от случайни микровълнови импулси, за да се стабилизира микровълнова енергия. и шумозаглушители с дължина на RF.
В тези области, ПИН-диоди имат на практика няма конкуренти, а защото на виртуалната невъзможността на тяхната комбинация с други елементи, по-чип не се подменят и интегрални схеми.
В местна практика, ПИН-диоди микровълнова се наричат превключване и рестриктивна (в зависимост от вида на употреба) в тяхното високо честотен обхват се нарича превключване и регулируем резистивен (за шумозаглушители). Във външната практика в името им да се запази конструктивна и технологична маркер «ПИН-диоди».
Наскоро, поради рязкото разширяване на комуникациите, и по-специално на носими комуникационни средства за специални цели, налице е непрекъснато увеличение на търсенето на ПИН-диоди. Според един от водещите чуждестранни производители, на фирма Hewlett Packard, годишното нарастване на необходимостта от ПИН-диоди достигне 17-33% през последните 5 години, а в някои видове частични и до 2 пъти. Подобна тенденция започва да се наблюдава в нашата страна, и характеристиката, че ПИН-диоди все повече се използват не само в оборудване със специално предназначение, но и в бизнеса.
В тази връзка, на завод "РСР" е проведено комплексно проектиране и инженеринг на работата по подобряване на ПИН-диоди, подобряване на качеството и повишаване на броя на основните видове.
Кратко характеристики на ПИН-диод
Структурата на типичен щифт диод (фиг. 1, а), характеризиращ се с това, че между двата силно легирани региони на много ниско съпротивление п + и р + е активната база I-област на високо съпротивление (обикновено ри> 100 PAR и редица устройства до Ri = 200-4000 PAR) и относително дълъг живот (електрони и дупки) заряд трет (
0.1-1.0 MS). Дебелината на базата е в диапазона Wi = 3-30 микрона диаметър Mesa структури AI = 0,05-2,0 мм.
Специфика ПИН-структура, от съществено значение за диоди са както следва:
- При работа в посока напред при достатъчно висока честота F, определена от отношението
2pfieff >> 1 (1)
Difuzzionnaya контейнер р ± i- и п ± I-пълни преходи на шънтове, като по този начин намалява до еквивалентната схема на фиг. 1Ь, където RPR - база резистентност, модулиран постоянен ток. Уравнение (1) вече може да се извърши при честота е GT; 10-20 MHz и със сигурност е валидно в микровълновата фурна.
robr = ри Wi / Si (2)
Наистина robr = 0.1-10 кВт.
ценности RPR в номинален режим, близки до стойността
1 ома; при смяна на предна текуща стойност RPR може да варира в широки граници по закон в близост до
Uprob Ecr = Wi (а) (5)
където Ecr - критичната област, обикновено се приема Ecr = 2х10 5 V / cm. По този начин,
Uprob = 20Wi (микрона) (5а)
Qnk трет = Ilim (6)
обаче стойност трет селище се определя от стойността Qnk паспорт.
так = Qnk / Iras трет = ПИС / Iras (7)
където Iras - обратен ток резорбция; продължителност на втората фаза - съпротивлението на обратен възстановяване - определя процес плаващите поради областта в базата данни за количеството на поръчката е в близост до
tvost = Wi / тт, п Uobr (8).
По този начин, когато се работи в границите микровълнова печка и малко HF ПИН-диод (с изключение на паразитни параметри CK и LC) е линеен резистор, чието съпротивление при напред пристрастие RPR значително по-малко от обратната robr. където RPR зависи от постоянен ток.
Пин диоди, предлагани от "РСР"
Заводът произвежда всички тези видове щифт диод микровълнови и високо честотни диапазони. превключване диоди параметри са представени в таблица. 1, рестриктивна - Таблица. 2.
Таблица 1. микровълнова превключване ПИН-диоди
Фигура 2 показва някои типични параметри в зависимост от режима на измерване и експлоатацията (виж как те задоволително потвърждение на теоретичната съотношението (4,6,7)).
Диоди са предназначени за сантиметър, дециметър и м диапазони; превключване използва в комутационни устройства, модулатори, фазорегулатори, шумозаглушители; ограничителен - ограничаване устройства за управление на мощността и защита на входните приемници и за същите цели като част от запечатаните хибридни вериги.
Един от най-характерните черти на съвременния интерес към пин-диод микровълновия - рязко покачване на търсенето на неопаковани устройства. Имайте предвид, че завод "РСР" предлага четири основни типа устройства: неопаковани чип с тампони без констатации; с подвижен щифт колан; на цилиндрични метален държач - радиатор и керамичен носител на "леглото".
Натрупана производствен опит, поредица от технически дейности по подобряване на процесите на Epitaxy и монтажни дава възможност за специален режим за производство на устройства с параметри между стойностите от таблици 1 и 2. В някои случаи, от друга страна, поиска конкретен параметри на устройството са несигурни или преувеличени условия приложения не изискват техните двустранни ограничения. В тези случаи е възможно, също така и за допълнително споразумение, доставка на оборудване на ниски цени.
За RF-бандов Заводът произвежда превключване ПИН-диоди: KD407A, 2D420A и регулируема тип резистивен 2А (КД) 413а, б и KD417A шумозаглушители за използване в радио- и телевизионни канали селектори.
Инструментите са изработени в стъклени кутии с аксиален болт тип KD4 и CH1 (миниатюра). Честотният диапазон 10 до 300 MHz, основните параметри на устройствата са дадени в таблица. 3. графиките на фиг. 3 показват, че там могат да бъдат избрани устройства с много широк динамичен диапазон (до четири заповеди на промяна магнитуд RPR) за използване шумозаглушители.