1930年，在第二次世界大战期间，点接触二极管得以实现。目前，这些二极管通常在3到30千兆赫的范围内使用。点接触二极管是一种古老的微波半导体器件，用于微波接收器，也用作检测器和接收器混频器。与PN结二极管不同，这种二极管主要取决于半导体晶体和点之间的接触压力。因此，本文讨论了点接触二极管–使用应用程序。


什么是点接触二极管？

可以通过使金属基导线穿过N型基半导体以形成小接触区域来形成的二极管被称为点接触二极管。金属通常是银。金属的一端被抛光，以产生与半导体材料接触的尖锐尖端。由此产生的结构在形状上类似于倒金字塔，因此得名“点接触”。点接触二极管由于其结电容非常小，因此开关速度快，因此被更广泛地使用。


这个点接触二极管符号如下所示。


Point Contact Diode Symbol

点接触二极管符号

点接触二极管结构

桥接触二极管由N型半导体的衬底接触以及猫须或磷青铜线构成。在这种类型的二极管结构中，所使用的半导体是Ge或Si，尽管Ge由于具有高载流子迁移率而被广泛使用。


Point Contact Diode Construction

点接触二极管结构

半导体衬底的长度约为1.25毫米^2，宽度为0.5毫米厚。这里，半导体衬底的一部分通过RF加热方法的焊接与金属基底连接。猫须的横截面区域连接到N型半导体，然而连接到猫须的衬底相必须反转到该金属接触相。在这里，阳极和阴极端子都通过金属触点简单地连接。


点接触二极管电路及其工作

点接触二极管电路如下所示。点接触二极管电路的工作原理是，每当二极管以正向偏置连接时，二极管内产生的电流可以提供给整个猫须，然后导线被加热。由于这种加热，电线会变形。因此，为了在大电流中进行导线膨胀，特意留有一点间隙。


Point Contact Diode Circuit

点接触二极管电路

一旦导线被加热，整个导线的触点内的半导体也会被加热。正因为如此，它会熔化&猫须中的原子被提供给半导体晶体。因此，猫须的工作原理就像P型半导体。结果，可以形成PN结，然而结的区域非常小，这被称为尖结。由于二极管结的尺寸较小，因此无法清楚地观察到二极管的结。整个装置设置在陶瓷或玻璃外壳内。此外，还为N型半导体和猫须提供了支撑装置，用于为二极管提供机械功率。


在这种二极管中，结和扩散电容都非常小，范围在0.1–1pF之间，因为N型衬底和导线之间的接触区域非常小，因此结附近的电荷载流子密度非常低。


点接触二极管与热载流子二极管

点接触二极管和热载流子二极管之间的主要区别包括以下几点。


点接触二极管

热载流子二极管

点接触二极管通常被称为晶体。

热载流子二极管被称为肖特基势垒二极管。

检测器中的这个二极管提供了良好的性能。

与点接触二极管相比，其性能较低。

该二极管在低电平下具有高输出电压。

该二极管在低电平下具有低输出电压。

该二极管具有低饱和电平。

这个二极管具有高饱和电平。

 

该二极管用作无线电接收器内的AM检测器和电视接收器内的视频检测器。

该二极管用于超高频和甚高频混频器和检波器。

该二极管包括两个部分，其中包含一个微小的N型硅矩形晶体、一个精细的青铜磷光体和铍铜。它还包括钨丝（猫须丝）。

 

这种二极管是一种整流结二极管，无论结是通过金属和半导体形成的。对于半导体禁令，它使用p型或n型硅和不同的金属，如银、金、钯或铂。

V-I特性

这个点接触二极管V-I特性如下所示。


V-I Characteristics


V-I特性

  • 点接触二极管的特性几乎类似于PN结二极管，但它们高度依赖于温度。

  • 下图显示了点接触二极管在25摄氏度和60摄氏度等不同温度下的V-I特性。

  • 这种二极管也具有雪崩击穿电压。

优势和劣势

这个点接触diod的优点e包括以下内容。


  • 这些二极管非常适合低信号应用。

  • 它们具有极低的结电容。

  • 这些被广泛用于微波混频器和探测器中。

  • 这些二极管具有极低的正向电阻。

  • 这些类型的二极管具有极低的反向电阻。

这个点接触二极管的缺点包括以下内容。


  • 点接触二极管产生高电噪声。

  • 这种二极管的V-I特性并不保持恒定。

  • 这个二极管的击穿电压很低。

  • 它不能承受很高的功率。

  • 这种二极管不如传统二极管可靠。

  • 这些非常脆弱，因此在整个处理过程中必须避免振动和冲击。

  • 他们无法抵抗极高的力量。

应用/用途

这个点接触二极管的应用或用途包括以下内容。


  • 点接触二极管主要在无线电接收机中用作调幅检测器，在电视接收机中用作视频检测器。

  • 这种类型的二极管适用于高频电路（10GHz或以上）。

  • 这种二极管用于不同的电路，如微波频率、脉冲和频率转换。

  • 它用于射频信号检测的整流元件。

与肖特基二极管和PIN二极管等其他类型的半导体相比，使用点接触二极管有什么优势？


答：与其他类型相比，使用点接触二极管的主要优点是它们具有低电容。这使得它们适合于高频应用，例如无线电接收器、电视接收器和微波通信系统，其中大的电容值可能导致信号失真和噪声产生的问题。


P-N结和点接触二极管之间有什么区别？


P-N结有两个结，它可以在两个方向上传导电流。点接触二极管只有一个结，所以它只能在一个方向上传导电流。


为什么点接触二极管只有一个结？


因为它是p-n结，并且n侧不用于电流流动，所以没有必要具有额外的p侧。


因此，这一切都是关于点接触二极管的概述——与应用一起工作。在该二极管中，在N型半导体晶体和金属线之间形成了一个小点结。当形成非常小的结时，二极管的结电容非常低。因此，电荷存储容量非常低，这使其成为快速开关装置。这里有一个问题要问你，什么是肖特基二极管？