PN二極管和PN結(jié)二極管的類型

在本教程中，我們將介紹PN二極管和PN結(jié)二極管的類型。

什么是PN結(jié)二極管？

PN 結(jié)或 PN 二極管由具有兩個區(qū)域的半導體組成，即 p 區(qū)和 n
區(qū)，中間有一個結(jié)。半導體材料的性質(zhì)從p型變?yōu)閚型的結(jié)區(qū)或過渡區(qū)通常非常薄，通常為10-6至 10-4厘米寬取決于濃縮方法。

PN結(jié)二極管有哪些類型？

根據(jù)構造方法的不同，PN二極管可分為：

生長結(jié)二極管：

合金型或熔融結(jié)二極管：

擴散結(jié)二極管：

外延平面二極管：

生長結(jié)二極管 |PN結(jié)二極管的類型：

圖1（a）和（b）分別顯示了基本生長結(jié)二極管的三維和二維視圖。圖1（c）給出了所有類型通用的pn二極管的電路符號。生長結(jié)二極管是通過首先從極純（雜質(zhì)小于
1/109）熔融的Ge雜質(zhì)（或Si），不久后通過大量加入p型的熔融Ge雜質(zhì)，將雜質(zhì)從n型變?yōu)閜型。

因此，形成了一個連續(xù)的晶體，該晶體部分是p型的，中間有一個結(jié)。這樣形成的大晶體被切割成大量小薄片，每個薄片包含一個p區(qū)和一個n區(qū)，中間有一個結(jié)。每個這樣的部分都經(jīng)過拋光和蝕刻以去除表面雜質(zhì)，然后在棒材的兩端沉積非整流（歐姆）電極。最后，將電線焊接到這些端電極上。然后對整個組件進行蝕刻并覆蓋防潮潤滑脂，安裝在合適的機械結(jié)構中，然后密封在一個小玻璃信封中，引線穿過腳。不透明涂料通常涂在玻璃外殼的外側(cè)，以排除入射光。

合金（或熔融）結(jié)二極管 |PN結(jié)二極管的類型

這是通過將一小點或一小塊銦（三價）放在n型Ge的薄晶圓上形成的，如圖2（a）所示，然后在500的高溫下烘烤該組件一小段時間0C.該溫度高于銦的熔點，但低于Ge的熔點。然后由于加熱，銦點溶解其下方的鍺并形成a-飽和溶液。冷卻后，飽和溶液以足夠的銦含量重結(jié)晶，從而將重結(jié)晶區(qū)域的雜質(zhì)從n型變?yōu)閜型。因此，該p型Ge與晶圓的主n型Ge形成pn結(jié)。連接引線連接到銦托盤上，形成非整流觸點。通過焊接一條或一圈鍍金線，進一步與鍺晶圓進行非整流接觸。圖2（b）給出了二極管的截面，而圖2（c）給出了三維視圖。

然后對整個組件進行蝕刻，覆蓋防潮油脂，安裝在合適的機械結(jié)構中，并密封在一個小玻璃信封中，引線穿過腳。然后將不透明的油漆涂在玻璃燈泡上以避免入射光。

擴散結(jié)二極管 |PN結(jié)二極管的類型

薄薄的一層SiO2在厚度通常為 0.3mm 的小 （1.5mm x 1.5mm） Si
晶圓的整個表面上熱生長。這個SiO2然后對層進行光蝕刻以形成掩模，并允許p型擴散通過SiO中的開口2.為了這種擴散目的，將硅晶圓置于1000的熔爐中0C
在高硼濃度的氣態(tài)氣氛中。晶圓表面產(chǎn)生尖銳的雜質(zhì)濃度梯度，因此硼擴散到硅晶圓中。

在這種高溫下（10000C），幾個硅原子從它們的晶格位點移出，為雜質(zhì)原子移動留下空位。再次，一層SiO2在整個晶圓上熱生長，光蝕刻和鋁接觸到p區(qū)。晶圓底部的金屬層形成n電極。圖3顯示了擴散PN結(jié)二極管的物理結(jié)構。

外延平面二極管 |PN結(jié)二極管的類型

外延生長是指材料在基底（基）材料上的生長，使得如此生長的材料形成保持相同取向的襯底晶體結(jié)構的延續(xù)。在外延規(guī)劃器件中，在同一材料的重摻雜襯底上生長了非常薄的（單晶）高雜質(zhì)硅（或Ge）層。然后，這個完整的結(jié)構形成了
p 區(qū)擴散的 n 區(qū)。

圖4顯示了外延平面二極管的基本結(jié)構。碳化硅2在頂面熱生長層，光蝕刻，然后與p區(qū)域進行鋁接觸?；宓撞康慕饘賹有纬蛇B接鉛的n電極。該技術廣泛用于IC芯片的制造。