Варианты исполнения диода в интегральной структуре

Этот активный элемент широко используется в интегральных микросхемах, особенно в логических интегральных микросхемах. Для создания диода вообще достаточно сформировать только один p-n переход. Однако диодам в интегральных микросхемах придают транзисторную структуру и в зависимости от конкретного назначения используют тот или иной p-n переход путем применения одного из пяти возможных вариантов включения. В первом варианте используется эмиттерный переход, а коллекторный короткозамкнут. Такое включение используют в цифровых микросхемах, так как в этом случае достигается наибольшее быстродействие: накопление носителей заряда может происходить только в базовой области, а она очень тонкая. Возможность накопления носителей заряда в коллекторной области исключена шунтированием коллекторного перехода. Время переключения может быть около 1 нс. Во втором варианте используется эмиттерный переход, а коллекторная цепь разомкнута. В третьем варианте используется коллекторный переход, а эмиттерной области при этом может и не быть. Если же эмиттерная область сформирована, то цепь эмиттера остается разомкнутой. Коллекторная область обычно является относительно высокоомной, поэтому такой диод имеет достаточно высокое пробивное напряжение (порядка 50 В). Использование коллекторного перехода в качестве диодной структуры дает возможность пропускать большие прямые токи. В четвертом варианте эмиттерную и коллекторную области соединяют между собой, т.е. эмиттерный и коллекторный переходы включают параллельно. Допустимый прямой ток оказывается еще больше, но увеличивается также и суммарная барьерная емкость. В пятом варианте используется коллекторный переход, в эмиттерный короткозамкнут.