步进恢复二极管
步进恢复二极管的特性：在存储的电荷消失后（t = ts），反向电流突然降至零，从而消除了关断时的反向电流拖尾。该二极管不仅具有非常短的下降时间，而且还具有良好的正向导电性。由于这种良好的正向导电性，它将在正向电压下存储大量的少数载流子电荷，并且关断的存储时间也更长。由于步进恢复二极管在正向操作期间将存储大量少数载流子电荷，因此它是一种良好的所谓的电荷存储二极管。如何在关断过程中实现阶跃恢复二极管的下降时间tf≈0？基本考虑应该是当存储时间ts结束时，p-n结势垒区域边缘处的少数载流子浓度梯度需要变为零。这可以通过在从势垒区域到扩散区域的扩散区域中提供内置电场来实现。由于该方向上的内建电场对少数载流子的正向扩散具有加速效应，因此对反向扩散具有阻挡效应，即，当pn结转动时，它有可能保持少数载流子。关闭。它们流入屏障区;这样，在所有存储的少数载流子消失之前，势垒区域边缘的少数载流子浓度不能变为零，所以dp / dx = 0，即反向扩散电流快速下降到0，所以下降时间tf步进恢复二极管中的内置电场可以通过非均匀掺杂技术引入。事实上，二极管通常在结构上是p-i-n结，在界面附近具有非常陡峭的掺杂浓度分布（通常由外延技术形成）。由于阶跃恢复二极管具有类似于变容二极管的特殊杂质浓度分布，因此二极管也可以被认为是特殊的变容二极管。如何制作步进恢复二极管？使用的Si通常是具有长载流子寿命（0.5至5μs）的材料以获得更多的存储电荷。为了减少制造快速恢复二极管时的存储时间，使用的是Si材料。少数载流子寿命非常短（比步进恢复二极管短约1000倍）。阶跃恢复二极管的直流伏安特性与典型的p-n结相同;通常，正向电压降低并且反向击穿电压高（使用p-i-n结构）。但是，它在瞬态响应方面非常特殊。由于其下降时间≈0，关断期间的电流变化非常快（电流波形陡峭），因此它是一种具有高度非线性特性的无功元件，因此在电路应用中也是如此。可以产生丰富的谐波成分。因此，步进恢复二极管可用于倍频器，高速脉冲整形和发生器，以及高频谐波发生器。当用作倍频器时，它可以在高达20倍的乘法器中保持高效率，因此它是一种优秀的微波倍频元件。当然，如果不仅可以实现存储时间短，而且如同步进恢复二极管那样下降时间近似为零，则二极管不可避免地是极其优异的超高速开关二极管。