Обращённый диод

Обращённый дио́д — полупроводниковый диод, прямая ветвь вольт-амперной характеристики (ВАХ) которого аналогична прямой ВАХ обычного выпрямительного диода, а обратный ток велик уже при напряжениях в десятки милливольт и значительно превосходит величину прямого тока. В диапазоне смещений (по модулю) где-то до 0.5-0.7 В прямая полярность оказывается запорной, а обратная — пропускной, с чем и связано название прибора.

Схема энергетических зон в р-n-переходе обращённого диода при разных напряжениях на нём.

Вольт-амперная характеристика обращённого диода (сплошная линия), и туннельного диода (пунктирная)

Обозначение на схемах. От катода к аноду — прямое (проводящее) направление тока. От анода к катоду — обратное (запирающее) направление тока[1].

За формирование ВАХ при обратной («-» на p-области) полярности и при малых прямых смещениях ответственен туннельный эффект — перенос заряда в p-n-переходе посредством межзонного туннелирования[2]. В этом смысле физика работы прибора такая же, как туннельного диода.

Однако в обращённом диоде уровень легирования (концентрации примесей) в p- и n- областях несколько ниже, нежели в туннельном диоде (для кремния, соответственно, 10¹⁸—10¹⁹ см^-3 и свыше 10¹⁹ см^-3), из-за чего обращённый практически не имеет характерного для туннельного диода максимума тока при прямой полярности. Слабо выраженная особенность ВАХ в данном месте несущественна для функционирования[3].

Обращённый диод обладает значительной температурной зависимостью параметров[3][1][4]. При этом, поскольку полупроводниковый материал легирован всё-таки довольно сильно, такие диоды малочувствительны к ионизирующему излучению.

Благодаря малой ёмкости и отсутствию накопления неосновных носителей, обращённые диоды применяются в СВЧ-схемах детектирования (выпрямления малых сигналов). При этом максимальное обратное напряжение не превышает 0,7 В. Также они находят применение в смесителях СВЧ-сигналов, например, в приёмном тракте радиолокационных станций[2].

Так как при малых прямых смещениях дифференциальное сопротивление диода очень велико, а даже при небольших обратных напряжениях оно мало, эти приборы используются в коммутаторах и переключателях малых СВЧ-сигналов.