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Diodi speciali

1) Diodo Gunn :

È un diodo utilizzato per creare impulsi a frequenza molto alta è costituito da un semiconduttore di tipo n realizzato con  GaAs con il catodo a massa e la anodo alimentato mediante una resistenza variabile, qui mediante un condensatore si prelevano gli impulsi d´uscita. Il GaAs è un semiconduttore con una gap diretta ed una gap indiretta di valore più elevato quindi a seconda del campo elettrico che applichiamo abbiamo due mobilità diverse quindi due diverse conducibilità in particolare al crescere del campo E diminuisce la conducibilità in quanto aumenta la massa efficace.

Supponiamo che si vengano a creare due distribuzioni di carica positiva parallele, esse danno luogo a 2 campi elettrici locali dei quali uno si somma al campo esterno che è prossimo al campo critico e la altro si sottrae si ha quindi ad esempio che gli elettroni davanti sono più lenti di quelli dietro, si crea un tappo che dà luogo ad un impulso.

 

2) Laps :

Si tratta di un condensatore MOS nel quale viene creata la regione di svuotamento, il fotone che incide su di essa dà luogo ad una coppia elettrone-lacuna che viene subito separata dal campo dando luogo ad un impulso di corrente che viene prelevato dal lato del metallo mediante un condensatore.

 

3) Fotodiodo :

Si tratta di una giunzione PN polarizzata inversamente, l´equazione è  in assenza di fotoni si ha la corrente di buio che è negativa, se invece incidono dei fotoni, si deve sommare una corrente IS alla corrente di buio in particolare l´intensità di questa corrente è massima se il fotone colpisce proprio in corrispondenza della giunzione e diminuisce allontanandosene questo perché aumenta la probabilità che il portatore minoritario creato si ricombini prima di raggiungere la giunzione.

La giunzione PN è realizzata con una regione p molto sottile, la corrente IS che si ottiene è  

 

4) Diodo Tunnel :

Si tratta di una giunzione PN in cui entrambe le regioni sono molto drogate, in tal modo la regione di carica spaziale è infinitesima, qualche nm , e pertanto vi può essere passaggio di elettroni per effetto Tunnel tuttavia sbisogna tener conto che gli elettroni a cui ciò è permesso sono quelli compresi tra il livello di Fermi e la banda di valenza della n_doped e possono fare soltanto un salto ad energia costante verso le lacune comprese tra la banda di valenza ed il livello di Fermi del p_doped. Si ha che polarizzando inversamente le due bande non si sovrappongono mentre polarizzando direttamente si può arrivare ad avere il massimo della sovrapposizione.

La caratteristica del diodo  presenta un tratto a pendenza negativa quindi a resistenza differenziale negativa che viene utilizzata per realizzare le 3 tipologie di oscillatore :

a) monostabile     la retta di carico interseca la caratteristica in un tratto a pendenza positiva

b) bistabile            la retta di carico interseca la caratteristica in 3 punti dei quali soltanto quelli sui tratti della caratteristica a pendenza positiva corrispondono all´equilibrio stabile.

c) astabile             la retta di carico incontra la caratteristica sul tratto a pendenza negativa.

 

5) Diodo Tunnel risonante:

È costituito da GaAs alternato ad AlGaAs si deve fare in modo che vi sia un unico stato disponibile e ciò si ottiene agendo sulla distanza.

 

6) Diodo Led:

Si tratta di una giunzione PN realizzata con un semiconduttore a gap diretta come il GaAs , polarizzando direttamente si ha un passaggio di elettroni dalla banda di conduzione alla banda di valenza con conseguente emissione di fotoni aventi fase casuale quindi si ottiene una sorgente di luce incoerente.