Классификация и система обозначений полупроводниковых диодов

Полупроводниковые компоненты

Полупроводниковые диоды

Классификация и система обозначений полупроводниковых диодов

Полупроводниковым диодом называется полупроводниковый прибор, как правило, с одним электронно-дырочным переходом и двумя выводами.

Полупроводниковые диоды подраз­деляются на группы по многим при­знакам. Бывают диоды из различных полупроводниковых материалов, пред­назначенные для низких или высоких частот, для выполнения различных функций и отличающиеся друг от друга по конструкции.

Система обозначений современных полупроводниковых диодов, установлена отраслевым стандартом ОСТ 11.336.919-81 и базируется на ряде классификационных признаков этих приборов.

В основу системы обозначений положен буквенно – цифровой код.

Первый элемент обозначает исходный полупроводнико­вый материал, на основе которого изготовлен прибор.

Для обозначения исходного материала используются сле­дующие символы:

Г и 1 — для германия или его соединений;

К и 2 — для кремния или его соединений;

А и 3 — для соединения галлия (например, для арсенида галлия);

И и 4 — для соединений индия (например, для фосфида индия).

Второй элемент обозначения — буква, определяющая подкласс (или группу) приборов.

Для обозначения подклассов приборов используется одна из следующих букв:

Д — диодов выпрямительных и импульсных;

Ц — выпрямительных столбов и блоков;

В — варикапов;

И — туннельных диодов;

А — сверхвысокочастотных диодов;

С — стабилитронов;

Г — генераторов шума;

Л — излучающих оптоэлектронных приборов;

О — оптопар;

Н — диодных тиристоров;

У — триодных тиристоров.

Третий элемент обозначения — цифра, определяющая основные функциональные возможности прибора.

Для обозначения наиболее характерных эксплуатационных признаков приборов (их функциональных возможностей) ис­пользуются следующие цифры применительно к различным подклассам приборов.

Диоды (подкласс Д):

1 — для выпрямительных диодов с постоянным или сред­ним значением прямого тока не более 0,3 А;

2 — для выпрямительных диодов с постоянным или сред­ним значением прямого тока более 0,3 А, но не свыше 10 А;

3— диодные преобразователи (магнитодиоды, термодиоды и др.);

4 — для импульсных диодов с временем восстановления обратного сопротивления более 500 нс;

5 — для импульсных диодов с временем восстановления более 150 нс, но не свыше 500 нс;

6 — для импульсных диодов с временем восстановления 30... 150 нс;

7 — для импульсных диодов с временем восстановления 5...30 нс;

8 — для импульсных диодов с временем восстановления 1...5 нс;

9 — для импульсных диодов с эффективным временем жизни неосновных носителей заряда менее 1 нс.

Выпрямительные столбы и блоки (подкласс Ц):

1 — для столбов с постоянным или средним значением прямого тока не более 0,3 А;

2 — для столбов с постоянным или средним значением прямого тока не более 0,3...10 А;

3 — для блоков с постоянным или средним значением прямого тока не более 0,3 А;

4 — для блоков с постоянным или средним значением прямого тока более 0,3... 10 А.

Варикапы (подкласс В):

1 — для подстроенных варикапов;

2 — для умножительных варикапов.

Туннельные диоды (подкласс И):

1 — для усилительных туннельных диодов;

2 — для генераторных туннельных диодов;

3 — для переключательных туннельных диодов;

4 — для обращенных диодов.

Сверхвысокочастотные диоды (подкласс А):

1 — для смесительных диодов;

2 — для детекторных диодов;

3 — для усилительных диодов;

4 — для параметрических диодов;

5 — для переключательных и ограничительных диодов;

6 — для умножительных и настроечных диодов;

7 — для генераторных диодов;

8 — для импульсных диодов.

Стабилитроны (подкласс С):

1 — для стабилитронов мощностью не более 0,3 Вт с номинальным напряжением стабилизации менее 10 В;

2 — для стабилитронов мощностью не более 0,3 Вт с номинальным напряжением стабилизации 10...100 В;

3 — для стабилитронов мощностью не более 0,3 Вт с номинальным напряжением стабилизации более 100 В;

4 — для стабилитронов мощностью 0,3...5 Вт с номиналь­ным напряжением стабилизации менее 10 В;

5 — для стабилитронов мощностью 0,3...5 Вт с номиналь­ным напряжением стабилизации 10...100 В;

6 — для стабилитронов мощностью 0.3...5 Вт с номиналь­ным напряжением стабилизации более 100 В;

7 — для стабилитронов мощностью 5...10 Вт с номиналь­ным напряжением стабилизации менее 10 В;

8 — для стабилитронов мощностью 5... 10 Вт с номиналь­ным напряжением стабилизации 10...100 В;

9 — для стабилитронов мощностью 5...10 Вт с номиналь­ным напряжением стабилизации более 100 В.

Генераторы шума (подкласс Г):

1 — для низкочастотных генераторов шума;

2 — для высокочастотных генераторов шума.

Излучающие оптоэлектронные приборы (подкласс Л):

источники инфракрасного излучения:

1 — для излучающих диодов;

2 — для излучающих модулей;

приборы визуального представления информации:

3 — для светоизлучающих диодов;

4 — для знаковых индикаторов;

5 — для знаковых табло;

6 — для шкал;

7 — для экранов.

Оптопары (подкласс О):

Р — для резисторных оптопар;

Д — для диодных оптопар;

У — для тиристорных оптопар;

Т — для транзисторных оптопар.

Четвертый элемент – число, обозначающее порядко­вый номер разработки технологического типа. Для обозначе­ния порядкового номера разработки используется двухзнач­ное число от 01 до 99. Если порядковый номер разработки превысит число 99, то в дальнейшем используют трехзначное число от 101 до 999.

Пятый элемент – буква, условно определяющая класси­фикацию (разбраковку по параметрам) приборов, изготовлен­ных по единой технологии. В качестве классификационной литеры используют буквы русского алфавита (за исключением букв 3, О, Ч, Ы, Ш, Щ, Ю, Я, Ь, Ъ, Э).

В качестве дополнительных элементов обозначения ис­пользуют следующие символы:

цифры 1– 9 для обозначения модификаций прибора, при­водящих к изменению его конструкции или электрических па­раметров;

букву С – для обозначения сборок – наборов в общем корпусе однотипных приборов, не соединенных или соединен­ных одноименными выводами;

цифры, написанные через дефис для обозначений следую­щих модификаций конструктивного исполнения бескорпусных приборов:

1 — с гибкими выводами без кристаллодержателя;

2 — с гибкими выводами на кристаллодержателе (под­ложке);

3 — с жесткими выводами без кристаллодержателя (под­ложки);

4 — с жесткими выводами на кристаллодержателе (под­ложке);

5 — с контактными площадками без кристаллодержателя (подложки) и без выводов;

6 — с контактными площадками на кристаллодержателе без выводов, буква Р – после последнего элемента обозначе­ния для приборов с парным подбором, буква Г – с подбором в четверки, буква К – с подбором в шестерки.

Таким образом, современная система обозначений вмеща­ет значительный объем информации о свойствах прибора.

Примеры обозначений приборов:

2Д921А — кремниевый импульсный диод с эффективным временем жизни неосновных носителей заряда менее 1 нс, номер разработки 21,группа А;

ЗИ203Г — арсенидогаллиевый туннельный генераторный диод, номер разработки 3, группа Г;

АЛ103Б — арсенидогаллиевый излучающий диод инфра­красного диапазона, номер разработки 3, группа Б.

Поскольку ОСТ 11. 336.919-81 введен в действие в 1982 г., для ранее разработанных приборов использована иная систе­ма обозначений. Условные обозначения приборов, разрабо­танных до 1964 г., состоят их двух или трех элементов.

Первый элемент обозначения — буква Д, характеризую­щая весь класс полупроводниковых диодов.

Второй элемент обозначения — число (номер), которое указывает на область применения:

от 1 до 100 — для точечных германиевых диодов;

от 101 до 200 — для точечных кремниевых диодов;

от 201 до 300 — для плоскостных кремниевых диодов;

от 301 до 400 — для плоскостных германиевых диодов;

от 401 до 500 — для смесительных СВЧ детекторов;

от 501 до 600 — для умножительных диодов;

от 601 до 700 — для видеодетекторов;

от 701 до 749 — для параметрических германиевых ди­одов;

от 750 до 800 — для параметрических кремниевых ди­одов;

от 801 до 900 — для стабилитронов;

от 901 до 950 — для варикапов;

до 951 до 1000 — для туннельных диодов;

от 1001 до 1100 — для выпрямительных столбов.

Третий элемент обозначения — буква, указывающая на разновидность групп однотипных приборов.

В технической документации и специальной литературе следует применять условные графические обозначения полу­проводниковых приборов в соответствии с ГОСТ 2.730—73.

Условныеграфические обозначения (УГО) полупроводниковых приборов приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1– Условные графические обозначения полу­проводниковых диодов

В справочной литературе приводятся основные стандарты наполу­проводниковые диоды.

Буквенно-цифровой код диодов обязательно указывается рядом с их условным графическим обозначением (УГО) на схемах принципиальных электрических (рисунок 2.1), подробно описывающих элементную базу электронного устройства и электрические связи между электрорадиоэлементами (ЭРЭ).

Рисунок 2.1 – УГО диода с буквенно-цифровым кодом

На корпусе диода обычно указывают материал полупроводника, из которого он изготовлен (буква или цифра), тип (буква), назначение или электрические свойства прибора (цифра), букву, соответствующую разновидности прибора, дату изготовления, а также его условное обозначение. Условное обозначение диода указывает как необходимо подключать диод на платах устройств.

Диод имеет два вывода, один из которых — катод (область n), а другой — анод (область р). На рисунке 2.2 анод обозначен буквой А, а катод – буквой К.

При прямом включении анод имеет больший потенциал (плюс), а катод меньший (минус).

Рисунок 2.2 – Обозначение выводов диода

Фотографии разных типов диодов показаны на рисунке 2.3

Рисунок 2.3 – Фотографии разных типов диодов

Условное графическое изображение на корпусе наносится в виде стрелки, указывающей прямое направление (рисунок 2.4, а). Если стрелки нет, то ставится знак «+» рядом с анодом. На плоских выводах некоторых диодов условное обозначение диода штампуется (рисунок 2.4,б).

Диоды имеют также цветную маркировку. При нанесении цветового кода цветную метку, точку или полоску наносят ближе к аноду (рисунки 2.4, в, г). Цветная маркировка в виде точек и полосок приведена в таблицах 2.2–2.5. На рисунке 2.4 указаны также габаритные размеры диодов в миллиметрах.

Рисунок 2.4 – Условное графическое изображение диода на корпусе и цветная маркировка в виде точек