Що таке напівпровідникові діоди і як вони влаштовані

Напівпровідниковий діод – особлива радіодеталь, яка є приладом, що здійснює електронно-дірковий перехід. Існує два типи таких діодів – точковий та площинний. У першому типі такий перехід здійснюється в місці з'єднання пластин один з одним, виготовлених з рідкісноземельних металів - германій, кремній. У площинних, такий перехід створюється на контакті з Німеччини або сурми.

У статті описано будову, використання, сферу застосування напівпровідників у сучасній електротехніці, з яких матеріалів вони виготовляються. Як доповнення, стаття містить два відеоматеріали та докладну наукову статтю. Загальними словами, такий тип діода є нелінійним компонентом, що має два висновки.

P-n-перехід у напівпровіднику.

Конструкції та найпростіші способи виготовлення напівпровідникових діодів

Для отримання найпростішого точкового діода беруть пластинку металу з прикріпленим до неї виводом і приварюють до неї кристал напівпровідника електронного типу провідності. Цей кристал називають основою діода. Потім беруть металеву голку з приєднаним до неї висновком, що виготовляється, наприклад, з вольфраму, золота, берилієвої бронзи, на яку нанесений легуючий матеріал, і її гострий кінчик впирають у кристал бази діода так, щоб голка була пружна. Як легуючий матеріал часто використовують алюміній та індій. Усі частини майбутнього діода поміщені в корпус, який, наприклад, може бути маленьким скляним балоном, з якого відкачано повітря.

Далі здійснюють формування, тобто місцеве нагрівання ділянки між голкою і напівпровідникової пластиною для того, щоб на невеликій площі їх матеріали один в одного дифундували. Для цього через діод у прямому та зворотному напрямках пропускають короткі імпульси з силою струму близько 1 А, що у багато разів перевищує максимальний постійний струм точкового діода, що виготовляється. Матеріал акцепторної домішки, що знаходився на голці, і той, з якого вона складалася, дифундують на невелику майже напівсферичну ділянку в базу діода, утворюючи перехід. Точкові діоди завдяки невеликій площі електронно-діркового переходу зазвичай мають малу ємність, а, отже, можуть працювати на високій частоті, не втрачаючи властивості односторонньої провідності. Проте мала площа переходу дозволяє пропускати через точковий діод великі прямі струми без руйнування компонента.

Для виготовлення площинного діода беруть основу діода електронного типу провідності і кладуть на неї напівпровідникову пластину, яка пізніше відіграватиме роль акцепторної домішки. Потім їх нагрівають приблизно до 450 °C. 550 °C у вакуумі, чому матеріал акцепторної домішки дифундує в базу майбутнього діода. Отриманий електронно-дірковий перехід матиме велику площу і істотну ємність. Основні характеристики напівпровідникових діодів перелічені у таблиці нижче.

Таблиця основних характеристик напівпровідникових діодів

[stextbox тому, що площа площинного діода велика, через нього можна пропускати великий струм у прямому включенні, проте найбільша частота, на якій такий діод може зберігати працездатність, буде низькою.На закінчення слід зазначити, що є і багато інших конструкції, і навіть методи виготовлення діодів.[/stextbox]

Деякі основні параметри напівпровідникових діодів

До основних параметрів діодів відносять:

• максимально допустимий постійний прямий струм А;
• максимально допустимий імпульсний прямий струм А;
• максимально допустима постійна зворотна напруга,;
• максимально допустима імпульсна зворотна напруга,;
• зворотний струм, що протікає через діод у зворотному включенні при прикладеному до його висновків максимально допустимому постійному напрузі, мкА;
• статичний опір діода в прямому включенні, що дорівнює відношенню падіння напруги на діоді в прямому включенні до сили прямого струму, Ом;
• статичний опір діода у зворотному включенні, що дорівнює відношенню величини зворотної напруги до сили зворотного струму, МОм;
• динамічний опір діода у прямому включенні, що становить відношення зміни падаючого не діоді постійної напруги у прямому включенні до величини зміни сили прямого струму, Ом;
• динамічний опір діода у зворотному включенні, що дорівнює відношенню зміни зворотної напруги до зміни величини зворотного струму, Ом;
• повна ємність замкненого діода, пФ;
• максимально допустима частота змінного струму, що протікає по діоду, Гц, та ін.

застосовують для підтримки на незмінному рівні зворотної постійної напруги, прикладеної до замкненого стабілітрону. При вивченні пробоїв електронно-діркових переходів було відзначено, що при зенерівському і лавинному пробоях падаючі на діодах зворотні напруги майже постійні в широких діапазонах зворотних струмів.Зенерівський пробій властивий стабілітронам з низькою напругою пробою, а лавинний пробій - стабілітронам з високою напругою пробою. Так як під час зазначених пробоїв в електронно-діркових переходах виділяється тепло, яке збільшує температуру кристалів, застосовують напівпровідники, що мають високу температурну стабільність, при використанні яких зворотний струм буде малий. З іншого боку, зазначені пробої виникають при досить низьких зворотних напругах, через що потужність напівпровідникових стабілітронів, що розсіюється, не велика.

Стабілітрони виготовляють із кремнію електронного типу провідності, який легують акцепторною домішкою. Для цього пластинку кремнію зазвичай вплавляють алюміній, до матеріалів областей електронно-діркового переходу приєднують висновки, всю систему поміщають в корпус, який герметизують. Корпуси стабілітронів зазвичай скляні, металоскляні або металопластикові.

Важливим параметром стабілітронів виступає температурний коефіцієнт напруги (ТКН) стабілізації, який відображений такою формулою:

ТКН = (ΔUст / (ΔT • Uст)) • 100, % / град,

де ΔUст - найбільша зміна напруги стабілізації, В;

ΔT – найбільша зміна температури, град;

Uст - номінальна напруга стабілізації при номінальному зворотному струмі, Ст.

Стабілітронам з лавинним пробоєм характерне володіння позитивним ТКН, тобто. при фіксованому зворотному струмі зі зростанням температури напівпровідникового кристала зворотне напруження зростає. Стабілітронам із зенерівським пробоєм властива наявність негативного ТКН, тобто. при стабільному зворотному струмі зі зростанням температури кристала напівпровідника зворотна напруга зменшується.

[stextbox характеристика стабилитрона у сфері прямого включення немає відмінностей з інших діодів, а області зворотного включення лежить ділянку, у якому при значному зміні зворотного струму завжди зворотне напруга. Це відбито на рис. 3.3, на якому зображено вольтамперну характеристику типового стабілітрона.[/stextbox]

Напівпровідниковий діод – пристрій

Існують також точкові (високочастотні) діоди, їх площа p – n переходу менше 0,1 мм2. Такі діоди виготовляються за допомогою з'єднання металевої голки із напівпровідником. Застосовуються точкові діоди в апаратурі надвисоких частот за значення струму 10-20 мА. Основні види напівпровідникових діодів за функціональним призначенням: випрямні, стабілітрони, імпульсні, світлодіоди, фотодіоди тощо. Випрямлювальними називають напівпровідникові діоди, призначені для перетворення змінного струму на постійний.

Такі діоди виготовляють методами сплавлення та дифузії, для того щоб створити велику площу p-n переходу, тому що через них протікають великі струми. Сам процес випрямлення змінного струму полягає у властивості діода добре проводити струм в одному напрямку та практично не проводити його в іншому. Нижче зображена схема найпростішого однонапівперіодного випрямляча. Працює він так: позитивний напівперіод напруги Uвх, діод V пропускає практично без зміни, і напруга Ur практично дорівнює Uвх. Але в момент часу, коли напівперіод напруги негативний, діод включений у зворотному напрямку і вся напруга Uвх падає на діоді, а напруга на резистори практично дорівнює нулю.

Використання

Напівпровідниковий діод, двоелектродний електронний прилад на основі напівпровідникового (ПП) кристала. Поняття «П. д.» поєднує різні прилади з різними принципами дії, що мають різноманітне призначення. Система класифікації П. буд. відповідає загальній системі класифікації напівпровідникових приладів. У найбільш поширеному класі електроперетворювальних П. буд. розрізняють: випрямні діоди, імпульсні діоди, стабілітрони, діоди НВЧ (в т. ч. відеодетектори, змішувальні, параметричні, підсилювальні та генераторні, помножувальні, перемикальні). Серед оптоелектронних П. буд. виділяють фотодіоди, світловипромінюючі діоди та ПП квантові генератори.

[stextbox Найбільш численні П. д., дія яких заснована на використанні властивостей електронно-діркового переходу (р-n-переходу). Якщо до р—n-переходу діода (рис. 1) докласти напругу у напрямі (т. зв. пряме усунення), т. н. е. подати на його р-область позитивний потенціал, то потенційний бар'єр, що відповідає переходу, знижується і починається інтенсивна інжекція дірок з р-області в n-область і електронів з n-області в р-область - тече великий прямий струм (рис. 2) . Якщо прикласти напругу у зворотному напрямку (зворотне зміщення), то потенційний бар'єр підвищується і через р-n-перехід протікає дуже малий струм неосновних носіїв заряду (зворотний струм). На рис. 3 наведено еквівалентну схему такого П. д.[/stextbox]

На різкій несиметричності вольтамперної характеристики (ВАХ) засновано роботу випрямних (силових) діодів. Для випрямляльних пристроїв та ін. сильноточних електричних ланцюгів випускаються випрямлячі П. д., що мають допустимий випрямлений струм I_в до 300 а і максимальна допустима зворотна напруга U*_обр від 20-30 в до 1-2 кв. П. буд. аналогічного застосування для слаботочних ланцюгів мають I_в < 0,1 а та називаються універсальними.

При напругах, що перевищують U*_o6p, Струм різко зростає, і виникає незворотний (тепловий) пробою р-n-переходу, що веде до виходу П. буд. з ладу. З метою підвищення U*_обр до кількох десятків кв використовують випрямні стовпи, у яких кілька однакових випрямляючих П. буд. з'єднані послідовно та змонтовані в загальному пластмасовому корпусі. Інерційність випрямних діодів, обумовлена ​​тим, що час життя інжектованих дірок становить > 10 -5 -10 -4 сік, обмежує частотну межу їх застосування (зазвичай областю частот 50-2000) гц). Використання спеціальних технологічних прийомів (головним чином легування германію і кремнію золотом) дозволило знизити час перемикання до 10-7-10-10 с і створити швидкодіючі імпульсні П. д., використовувані, поряд з діодними матрицями, головним чином слаботочних сигнальних ланцюгах ЕОМ.

Класифікація

Напівпровідникові діоди, що випускаються промисловістю, за їх призначенням можна розділити на такі основні групи:

• силові,
• опорні (стабілітрони),
• фотодіоди,
• імпульсні,
• високочастотні,
• параметричні.

Особливий інтерес становлять тунельні діоди. Маркування напівпровідникових діодів, виробництво яких освоєно після 1965 р., визначають чотири елементи. Першим елементом позначення є буква, яка вказує матеріал напівпровідника, що використовується: Г - германій; К - кремній; А – арсенід галію.Якщо першим елементом позначення є цифра (1 замість Г, 2 замість К і 3 замість А), це вказує, що прилади можуть працювати при підвищених температурах (наприклад, прилади з кремнієвою основою, позначені цифрою 2 можуть працювати при температурі до 120° З).

Другим елементом маркування є буква, що визначає призначення приладу: А - надвисокочастотні діоди; Д - випрямні універсальні, імпульсні діоди; В - випрямні стовпи (послідовне з'єднання ряду діодів); С - стабілітрони; І - тунельні діоди; Ф-фотодіоди і т. д. Третій елемент маркування (число) характеризує електричні властивості приладу. Випрямні низькочастотні діоди позначаються цифрами від 101 до 399, універсальні - від 401 до 499, імпульсні - від 501 до 599, підсилювальні тунельні діоди - від 101 до 199, генераторні тунельні діоди - від 201 до 2 301 до 399, стабілітрони - від 101 до 999.

Четвертий елемент маркування (літера) визначає різновид типу приладу цієї групи приладів. Наприклад, 1Д505Б - германієвий імпульсний діод, різновид типу Б, або 3І302Б - арсенід-галлієвий тунельний діод, різновид типу Б. Напівпровідникові діоди, розробка яких була закінчена до 1965, позначаються трьома елементами: другим елементом - число, що вказує діапазони частот та вихідний матеріал, з якого виготовлений діод; третій елемент визначає різновид приладу. [stextbox діодами) називаються напівпровідникові діоди, призначені для стабілізації постійної напруги.Для стабілізації напруги в стабілітронах використовують зворотну гілку вольт-амперної характеристики в галузі електричного пробою, для цього їх включають у зворотному напрямку. При зміні струму, що протікає через стабілітрон від значення Iстmin до Iстmax, напруга на ньому майже не змінюється.[/stextbox]

Стабілітрони стабілізують напругу від 3,5 В, а для стабілізації меншої напруги використовують стабистори. У стабісторах використовують пряму гілку вольт-амперної характеристики, тому їх включають у напрямі. Імпульсним називається діод, який призначений для роботи в імпульсних схемах. У прямому напрямку імпульсний діод добре проводить електричний струм. При зворотному включенні такого діода зворотний струм у ньому різко збільшується, а через короткий проміжок часу зникає. Таким чином, виходить електричний імпульс.

Види та класифікація діодів

Діод – електронний прилад з двома (іноді трьома) електродами, що має односторонню провідність. Електрод, підключений до позитивного полюса приладу, називають анодом, негативного - катодом. Якщо до приладу прикладена пряма напруга, він знаходиться у відкритому стані, при якому опір мало, а струм протікає безперешкодно. Якщо прикладається зворотна напруга, прилад завдяки високому опору є закритим. Зворотний струм є, але він настільки малий, що умовно приймається рівним нулю.

Загальна класифікація

Діоди поділяються на великі групи - напівпровідникові і напівпровідникові.

Ненапівпровідникові

Однією з найдавніших різновидів є лампові (електровакуумні) діоди. Вони є радіолампи з двома електродами, один з яких нагрівається ниткою розжарення.У відкритому стані з поверхні катода, що нагрівається, заряди рухаються до анода. При протилежному напрямку поля прилад перетворюється на закриту позицію і струм майже пропускає.

Ще один вид напівпровідникових приладів - газонаповнені, з яких сьогодні використовуються тільки моделі з дуговим розрядом. Газотрони (прилади з термокатодами) наповнюються інертними газами, ртутними парами чи парами інших металів. Спеціальні оксидні аноди, що використовуються в газонаповнених діодах, здатні витримувати високі навантаження струмом.

Напівпровідникові

В основі напівпровідникових пристроїв лежить принцип p-n переходу. Існує два типи напівпровідників – p-типу та n-типу. Для напівпровідників p-типу характерний надлишок позитивних зарядів, n-типу надлишок негативних зарядів (електронів). Якщо напівпровідники цих двох типів знаходяться поруч, то біля межі, що їх розділяє, розташовуються дві вузькі заряджені області, які називаються p-n переходом. Такий прилад з двома типами напівпровідників з різною домішковою провідністю (або напівпровідника та металу) та p-n-переходом називається напівпровідниковим діодом. Саме напівпровідникові діодні пристрої найбільш популярні в сучасних апаратах різного призначення. Для різних сфер застосування розроблено безліч модифікацій таких приладів.

Види діодів за розміром переходу

За розмірами та характером p-n переходу розрізняють три види приладів – площинні, точкові та мікросплавні.

Площинні деталі являють одну напівпровідникову пластину, в якій є дві області з різною домішковою провідністю. Найбільш популярні вироби з германію та кремнію. Переваги таких моделей - можливість експлуатації за значних прямих струмів, в умовах високої вологості.Через високу бар'єрну ємність вони можуть працювати лише з низькими частотами. Їх головні сфери застосування - випрямлячі змінного струму, що встановлюються в блоках живлення. Ці моделі називаються випрямляючими.

Точкові діоди мають вкрай малу площу p-n переходу та пристосовані для роботи з малими струмами. Називаються високочастотними, оскільки використовуються переважно для перетворення модульованих коливань значної частоти.

Мікроплавні моделі отримують шляхом сплавлення монокристалів напівпровідників p-типу та n-типу. За принципом дії такі прилади площинні, але за характеристиками вони аналогічні точковим.

Матеріали для виготовлення діодів

При виробництві діодів використовують кремній, германій, арсенід галію, фосфід індію, селен. Найбільш поширеними є перші три матеріали.

Очищений кремній – відносно недорогий і простий у обробці матеріал, що має найбільш широке поширення. Кремнієві діоди є чудовими моделями загального призначення. Їх напруга усунення – 0,7 У. У германієвих діодах ця величина становить 0,3 Ст. Німеччина – більш рідкісний і дорогий матеріал. Тому германієві прилади використовуються в тих випадках, коли кремнієві пристрої не можуть ефективно впоратися з технічним завданням, наприклад малопотужних і прецизійних електроланцюжках.

Види діодів за частотним діапазоном

За робочою частотою діоди поділяються на:

• низькочастотні – до 1 кГц;
• високочастотні та надвисокочастотні – до 600 мГц, на таких частотах переважно використовуються пристрої точкового виконання; ємність переходу має бути невисокою – не більше 1-2 пФ; ефективні у широкому діапазоні частот, у тому числі низькочастотному, тому є універсальними;
• імпульсні діоди застосовуються в ланцюгах, у яких важливим чинником є ​​висока швидкодія. За технологією виготовлення такі моделі поділяють на точкові, сплавні, зварні, дифузні.

Види діодів за типом конструкції

Стабілітрони (діоди Зенера)

Стабілітрони (діоди Зенера) здатні зберігати робочі характеристики в режимі електричного пробою. У низьковольтних пристроях (напруга до 5,7 В) використовується тунельний пробій, високовольтних - лавинний. Стабілізацію невисоких напруг забезпечують стабистори.

Стабистори

Стабістор, або нормістор, - це напівпровідниковий діод, в якому для стабілізації напруги використовується пряма гілка вольт-амперної характеристики (тобто в області прямого зміщення напруга на стабістор слабо залежить від струму). Відмінною рисою стабісторів у порівнянні зі стабілітронами є менша напруга стабілізації (приблизно 0,7-2 V).

Діоди Шоттки

Діоди Шоттки - пристрої, що застосовуються як випрямні, помножувальні, настроювальні, працюють на базі контакту метал-напівпровідник. Конструктивно вони є пластинами з низькоомного кремнію, на які наноситься високоомна плівка з тим же типом провідності. На плівку вакуумним способом напилюється металевий шар.

Варикапи

Варикапи виконують функції ємності, величина якої змінюється із зміною напруги. Основна характеристика цього приладу – вольт-фарадна.

Тунельні діоди

Ці напівпровідникові діоди мають падаючу ділянку на вольтамперній характеристиці, що виникає через тунельний ефект. Модифікація тунельного пристрою – обернений діод, у якому гілка негативного опору виражена мало чи відсутня.Зворотна гілка зверненого діода відповідає прямій гілки традиційного діодного пристрою.

Тиристори

На відміну від звичайного діода, тиристор, крім анода та катода, має третій електрод, що управляє. Для цих моделей характерні два стійкі стани – відкритий та закритий. По устрою ці деталі поділяють на диністори, триністори, симістори. При виробництві цих виробів переважно використовується кремній.

Симистори

Симистори (симетричні тиристори) – це різновид тиристора, що використовується для комутації в ланцюгах змінного струму. На відміну від тиристора, що має катод і анод, основні (силові) висновки симістора називати катодом або анодом некоректно, оскільки в силу структури симістор вони є тим і іншим одночасно. Симистор залишається відкритим, поки струм, що протікає через основні висновки, перевищує деяку величину, звану струмом утримання.

Діністори

Диністором, або діодним тиристором, називається пристрій, що не містить електродів, що управляють. Натомість вони управляються напругою, прикладеною між основними електродами. Їхнє основне застосування - управління потужним навантаженням за допомогою слабких сигналів. Також динистори використовують при виготовленні перемикаючих пристроїв.

Діодні мости

Діодні мости – це 4, 6 чи 12 діодів, які з'єднуються між собою. Число діодних елементів визначається типом схеми, яка буває - однофазної, трифазної, повно-або напівмостової. Мости виконують функцію випрямлення струму. Часто використовують у автомобільних генераторах.

Фотодіоди

Призначені для перетворення світлової енергії на електричний сигнал. За принципом роботи аналогічні до сонячних батарей.

Світлодіоди

Ці пристрої під час підключення до електричного струму випромінюють світло.Світлодіоди, що мають широку кольорову гаму свічення та потужність, застосовуються як індикатори в різних приладах, випромінювачів світла в оптронах, використовуються в мобільних телефонах для підсвічування клавіатури. Прилади високої потужності затребувані як сучасні джерела світла у ліхтарях.

Інфрачервоні діоди

Інфрачервоні діоди – це різновид світлодіодів, що випромінює світло в інфрачервоному діапазоні. Застосовується в безкабельних лініях зв'язку, КВП, апаратах дистанційного керування, камерах відеоспостереження для огляду території в нічний час доби. Інфрачервоні випромінюючі пристрої генерують світло в діапазоні, яке не доступне людському погляду. Виявити його можна за допомогою фотокамери мобільного телефону.

Діоди Ганна

Цей різновид надчастотних діодів виготовляється з напівпровідникового матеріалу зі складною структурою зони провідності. Зазвичай під час виробництва цих пристроїв використовується арсенід галію електронної провідності. У цьому приладі немає p-n переходу, тобто характеристики пристрою є власними, а не виникають межі з'єднання двох різних напівпровідників.

Магнітодіоди

У таких приладах ВАХ змінюється під впливом магнітного поля. Пристрої використовуються у безконтактних кнопках, призначених для введення інформації, датчиках руху, приладах контролю та вимірювання неелектричних величин.

Лазерні діоди

Ці пристрої, що мають складну структуру кристала та складний принцип дії, дають рідкісну можливість генерувати лазерний промінь у побутових умовах. Завдяки високій оптичній потужності та широким функціональним можливостям, прилади ефективні у високоточних вимірювальних приладах побутового, медичного, наукового застосування.

Лавинні та лавинно-прогонові діоди

Принцип дії пристроїв полягає в лавинному розмноженні носіїв заряду при зворотному зміщенні p-n переходу та їх подоланні прогонового простору за певний часовий проміжок. Як вихідні матеріали використовуються арсенід галію або кремній. Прилади в основному призначаються для отримання надвисокочастотних коливань.

PIN-діоди

PIN-пристрою між p- та n-областями мають власний нелегований напівпровідник (i-область). Широка нелегована область не дозволяє використовувати цей прилад як випрямляч. Проте зате PIN-діоди широко застосовуються як змішувальні, детекторні, параметричні, перемикальні, обмежувальні, настроювальні, генераторні.

Тріоди

Тріоди – це електронні лампи. Він має три електроди: термоелектронний катод (прямого або непрямого розжарення), анод і сітку, що управляє. Сьогодні тріоди практично повністю витіснені напівпровідниковими транзисторами. Виняток становлять області, де потрібно перетворення сигналів із частотою порядку сотень МГц – ГГц високої потужності при невеликій кількості активних компонентів, а габарити і маса немає великого значення.

Області застосування діодів

Сучасні виробники пропонують широкий асортимент діодів адаптованих для конкретних областей застосування.

Випрямлювальні діоди

Випрямні діоди служать для випрямлення синусоїди змінного струму. Їх принцип дії ґрунтується на властивості пристрою переходити в закритий стан при зворотному зміщенні. В результаті роботи діодного приладу відбувається зрізання негативних напівхвиль синусоїди струму. За потужністю розсіювання, яка залежить від максимального дозволеного прямого струму, діоди випрямляють ділять на три типи - малопотужні, середньої потужності, потужні.

• Слаботкові діоди можуть використовуватися в ланцюгах, в яких величина струму не перевищує 0,3 А. Вироби відрізняються малою масою та компактними габаритами, оскільки їхній корпус виготовляється з полімерних матеріалів.
• Діоди середньої потужності можуть працювати в діапазоні струмів 0,3-10,0 А. У більшості випадків вони мають металевий корпус та жорсткі висновки. Виробляють їх переважно з очищеного кремнію. З боку катода виготовляється різьблення для фіксації на тепловідвідному радіаторі.
• Потужні (силові) діоди працюють у ланцюгах зі струмом понад 10 А. Їх корпуси виготовляють із металокераміки та металостекла. Конструктивне виконання – штире або таблеткове. Виробники пропонують моделі, розраховані на струми до 100 000 А та напругу до 6 кВ. Виготовляються в основному із кремнію.

Діодні детектори

Такі пристрої одержують комбінацією у схемі діодів з конденсаторами. Вони призначені виділення низьких частот з модульованих сигналів. Присутні у більшості апаратів побутового застосування – радіоприймачі та телевізори. Як детектори випромінювання використовуються фотодіоди, що перетворюють світло, що потрапляє на світлочутливу область, електричний сигнал.

Обмежувальні пристрої

Захист від перевантаження забезпечує ланцюжок з декількох діодів, які підключають до шин, що живлять, у зворотному напрямку. За умови дотримання стандартного робочого режиму всі діоди закриті. Однак при виході напруги понад допустиме призначення спрацьовує один із захисних елементів.

Діодні перемикачі

Перемикачі, що є комбінацією діодів, які застосовуються для миттєвого зміни високочастотних сигналів. Така система керується постійним електричним струмом.Високочастотний та керуючі сигнали поділяють за допомогою конденсаторів та індуктивностей.

Діодний іскрозахист

Ефективний іскрозахист створюють за допомогою комбінування шунт-діодного бар'єру, що обмежує напругу з струмообмежувальними резисторами.

Параметричні діоди

Використовуються у параметричних підсилювачах, що є підвидом резонансних регенеративних підсилювачів. Принцип роботи заснований на фізичному ефекті, який полягає в тому, що при надходженні на нелінійну ємність різночастотних сигналів частину потужності одного сигналу можна направити на зростання потужності іншого сигналу. Елементом, призначеним для утримання нелінійної ємності, є параметричний діод.

Змішувальні діоди

Змішувальні пристрої використовуються для трансформації надвисокочастотних сигналів сигнали проміжної частоти. Трансформація сигналів здійснюється завдяки нелінійності параметрів змішувального діода. Як змішувальні НВЧ-діоди використовуються прилади з бар'єром Шоттки, варикапи, звернені діоди, діоди Мотта.

Помножувальні діоди

Ці НВЧ-пристрої використовуються у помножувачах частоти. Вони можуть працювати у дециметровому, сантиметровому, міліметровому діапазонах довжин хвиль. Як правило, як помножувальні прилади використовуються кремнієві та арсенід-галієві пристрої, часто – з ефектом Шоттки.

Настроювальні діоди

Принцип роботи настроювальних діодів ґрунтується на залежності бар'єрної ємності p-n переходу від величини зворотної напруги. Як настроювальні використовуються прилади кремнієві та арсенід-галієві. Ці деталі застосовують у пристроях перебудови частоти надчастотному діапазоні.

Генераторні діоди

Для генерації сигналів у надвисокочастотному діапазоні затребувані пристрої двох основних типів – лавинно-прогонові та діоди Ганна. Деякі генераторні діоди за умови включення у певному режимі можуть виконувати функції помножувальних пристроїв.

Маркування діодів

Маркування напівпровідникових діодних пристроїв включає цифри та літери/

• Перша літера характеризує вихідний матеріал. Наприклад, К – кремній, Г – германій, А – арсенід галію, І – фосфід індію.
• Друга буква – клас чи група діода.
• Третій елемент, зазвичай цифровий, означає застосування та електричні властивості моделі.
• Четвертий елемент – літерний (від А до Я), що означає варіант розробки.

Приклад: КД202К - кремнієвий дифузійний випрямний діод.