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實(shí)驗(yàn)和分析 - 微波pin二極管電阻與溫度的關(guān)系

2012年05月11日 11:07 電子發(fā)燒友 作者:灰色天空 用戶評論(0
2 實(shí)驗(yàn)和分析

  2.1 實(shí)驗(yàn)

  研究了以下幾種不同結(jié)構(gòu)和鈍化材料的pin二極管電阻的溫度性能。

  二極管A:臺(tái)式結(jié)構(gòu),鉛玻璃鈍化,結(jié)電容小,I層厚度為21μm;

  二極管B:臺(tái)式結(jié)構(gòu),Si3N4/Si02復(fù)合介質(zhì)膜鈍化,結(jié)電容最小,擊穿電壓低,I層厚度為5μm;

  二極管C:平面結(jié)構(gòu),Si3N4/Si02復(fù)合介質(zhì)膜鈍化,結(jié)電容大,I層厚度為13μm;

  二極管D:臺(tái)式結(jié)構(gòu),玻璃鈍化,結(jié)電容最大,I層厚度為85μm。

  表l和表2是四種二極管的常溫和高低溫下電參數(shù)測試結(jié)果。

四種二極管的常溫下電參數(shù)測試結(jié)果
四種二極管的高低溫下電參數(shù)測試結(jié)果

  2.2 數(shù)據(jù)分析

  根據(jù)式(5)和表1、2中的數(shù)據(jù),計(jì)算各溫度下的m值,得到上述四種pin二極管的平均結(jié)電容值(Ci)和m平均值(m),如表3。并根據(jù)表3,得到壽命因子與二極管結(jié)電容的關(guān)系曲線和趨勢線,見圖2。

四種不同結(jié)電容PIN二極管平均m值

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結(jié)電容與壽命因子的關(guān)系曲線和趨勢線

?

  分析上述數(shù)據(jù),不同的二極管有著不同的載流子壽命因子m值,但m值與二極管的擊穿電壓、器件結(jié)構(gòu)以及鈍化材料沒有太大的關(guān)系,擊穿電壓高二極管的壽命因子不一定大或小,而結(jié)電容相近的二極管,即便鈍化方式不同,但卻有著相近的m值。也就是說,結(jié)電容的大小對m值的影響最大。究其原因,結(jié)面積的大小直接影響著二極管載流子的表面復(fù)合,對二極管在不同溫度下載流子壽命的大小起著決定性的作用,即在式(1)中,雖然沒有結(jié)電容的因子,但式中載流子壽命τ與pin二極管的結(jié)面積密切相關(guān),且隨著pn結(jié)面積的減少而減小。

  由圖2中的趨勢線可以看出,載流子壽命因子m與結(jié)電容的關(guān)系近似為線性關(guān)系。當(dāng)結(jié)電容達(dá)到0.9 pF時(shí),載流子壽命因子m=1,由式(4)可知,此時(shí)二極管的電阻與溫度的關(guān)系約為線性關(guān)系,即溫度的上升,導(dǎo)致二極管電阻值的線性增加。m值小于2,根據(jù)式(5)得到:微波pin二極管的溫度系數(shù)是正值,溫度上升,導(dǎo)致了二極管電阻的增加。

  

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( 發(fā)表人:灰色天空 )

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