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Aufbau einer Diode
Dioden können anhand der Funktionen des Schaltkreises, in dem sie eingesetzt werden, klassifiziert werden, häufiger jedoch basierend auf der Form, die von der Größe des Produkts, in dem diese installiert werden, gefordert wird. Der komplizierte Punkt hier ist die Tatsache, dass es keinen direkten Bezug zwischen den beiden gibt und beide stets berücksichtigt werden müssen. Sie können sich die Funktion jedoch als Basis vorstellen. Da diese Funktion dann von vielen unterschiedlichen Formen unterstützt werden kann, kann sie ferner anhand dieser Formen klassifiziert werden.
Klassifizierung nach Arbeitsfrequenz
Das ist die einfachste Klassifizierung. Dioden werden nach ihren Merkmalen klassifiziert und in einer Vielzahl unterschiedlicher Typen angeboten, einschl. Gleichrichter, Schaltdioden, Schottky-Barrieredioden, Zener-Dioden (konstante Spannung) sowie Dioden für Hochfrequenz-Anwendungen. Und obwohl konstante Spannungs-Zener-Dioden im allgemeinen als Schutzelemente verwendet werden, nimmt aufgrund der zunehmenden Präzision der Peripherieschaltungen und der immer kleiner werdenden Schutzanwendungen der Bedarf an TVS-Schutzelementen mit stärkerer Leistung zu.Die grundlegendsten Diodentypen.
Klassifizierung nach Struktur
Dies ermöglicht die Klassifizierung nach den unterschiedlichen Konfigurationen der Diodenelemente. Aktuell sind die Hauptkonstruktionen die flache Planardiode und die Mesadiode mit hoher Durchbruchspannung.
Planardiode
Heute ist die populärste Methode für die Erstellung einer Halbleiter-Sperrschicht die Formung einer oxidierten Schicht auf einem Siliziumträger, durch Öffnung von Löchern an den erforderlichen Stellen und die anschließende Einführung von Unreinheiten in die Löcher für eine diffundierte Sperrschicht. Da die oxidierte Membran auf dem Silizium gegenüber der Einführung von Unreinheiten resistent ist, können die Sperrschichten nur an den erforderlichen Stellen erzeugt werden. Darüber hinaus werden die Anteile der Oberfläche des Siliziumträgers, an denen die Sperrschichten auftreten können, durch diese oxidierte Membran geschützt, für eine Struktur, die gegenüber externen Kontaminationen äußerst widerstandsfähig ist.
Mit der Einführung von Unreinheiten (Bor oder Phosphor) an die Silizium-Halbleiter mittels Wärmediffusion (indem die Unreinheiten dazu gebracht werden, bei hohen Temperaturen in den Halbleiter einzudringen) bezieht sich dieser Diodentyp auf eine Konfiguration, bei der sowohl die P-Typ- als auch die N-Typ-Bereiche mit Unreinheiten diffundiert werden. An den Sperrschichten bildet sich eine Art von Barriere, die elektrische Potentialbarriere genannt wird. Diese Barriere produziert die Gleichrichtung für den elektrischen Strom.
Schottky-Barrieren-Dioden nutzen die elektrische Potentialbarriere, die sich an der Sperrschicht zwischen den Metallen und Halbleitern bildet. Das Wissen, dass es an den Sperrschichten zwischen Metallen und Halbleitern Gleichrichtungseigenschaften gibt, ist schon seit langem verbreitet; dieses Phänomen wurde erstmals von dem Physiker Walter Schottky theoretisch erklärt, und diese Struktur trägt nun seinen Namen. Im Vergleich zur pn-Sperrschicht eines Gleichrichters für die diffundierte Sperrschicht werden keine Minoritätsträger gespeichert, und die Sperrerholzeit ist extrem kurz. Dies ermöglicht eine ausgezeichnete Effizienz der Gleichrichtung in hohen Frequenzbereichen, eine geringe Durchlassspannung (Vf) und einen minimalen Leistungsverlust. Aus diesem Grund werden Schottky-Dioden häufig in Anwendungen für die Hochfrequenz-Gleichrichtung eingesetzt.
Mesadiode
Mit ihrer mesaförmigen Struktur ermöglicht diese Konfiguration sehr große Durchbruchspannungen (Vr). Aus diesem Grund werden Mesadioden häufig für Gleichrichtungszwecke eingesetzt. Auch wenn die Durchbruchspannung sehr hoch sein kann, ist der Rückstrom (Leckstrom) jedoch oftmals sehr viel größer (schlimmer) als bei Planardioden, da die Struktur die pn-Sperrschicht freisetzt. Bei Rohm sind MSR, GSR und RLR Dioden dieser Konfiguration.
Klassifizierung nach Durchlassstrom
Bei der Klassifizierung einer Diode nach ihrem Durchlassstrom (IF) werden Dioden mit einem Durchlassstrom (IF) von weniger als 1 Ampere Kleinsignaldioden genannten, während Dioden mit einem Durchlassstrom (IF) von mindestens 1 Ampere als Mittelleistungs-/Leistungsdioden bezeichnet werden.
Klassifizierung nach Integrierbarkeit
Eine der Stärken von Rohm ist es, dass das Unternehmen Diodenzeilen anbietet. Im Gegensatz zu den diskreten Typen bestehen Diodenzeilen aus der Integration zahlreicher Dioden.
Klassifizierung nach Form
Dioden sind in zahlreichen unterschiedlichen Formen verfügbar, um den Anforderungen verschiedener Module, Montagearten und Funktionen gerecht zu werden. Die beiden Haupttypen sind die verdrahteten Typen und die oberflächenmontierten Typen.
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