|
เอปปิตาเชียลเทคโนโลยี
รูปที่ 1 แสดงเปรียบเทียบการโต๊ปสารกึ่งตัวนำระหว่าง
ก. ฟาสต์-รีคัฟเวอรี่ไดโอดชนิดเอปปิตาเชียล
ข. ไดโอดชนิดดับเบิล-ดิฟฟิวส์
 ไดโอดชนิดนี้ใช้เทคโนโลยีแบบเอปปิตาเชียลในการสร้าง
ซึ่งมีข้อดีกว่าวิธีการสร้างไดโอด ด้วยกรรมวิธีดับเบิล-ดิฟฟิวส์ (double-diffused)
ใน รูปที่1 เป็นการเปรียบเทียบ วิธีการโด๊ปสารกึ่งตัวนำในการสร้างไดโอดทั้งสองแบบ
ซึ่งมีความแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด เทคโนโลยีแบบเอปปิตาเชียลจะควบคุมวัสดุที่ใช้อย่างละเอียด
โดยเฉพาะตรงรอยต่อของสาร ความลึกและความหนาของสารชั้นรองจะถูกควบคุมเพื่อให้ได้ไดโอดที่มีประสิทธิภาพ
และความเร็วสูงด้วย
รูปที่ 2 ขั้นตอนการสร้างฟาสต์-รีคัฟเวอรี่ไดโอดชนิดเอปปิตาเชียล
จากรูปที่
2 เป็นขั้นตอนการผลิตฟาสต์-รีคัฟเวอรี่ไดโอดชนิดเอปปิเชียล ที่รอยต่อของไดโอดจะเติมแก้ว
เพื่อปิดสารเอ็นที่ยืดขยายออก แก้วที่เติมลงไปนี้มีข้อดีคือ ประการแรก ขอบรอยต่อจะถูกป้องกัน
ไม่ให้มีผลกระทบจากรอยต่อที่ติดกัน
ประการที่สอง
สามารถที่จะนำอุปกรณ์นี้ไปทดสอบได้โดยไม่ต้องห่อหุ้มก่อน ประการสุดท้ายก็คือ
จากการทดสอบเป็นเวลานานพบว่าอุปกรณ์ที่เติมแก้วลงไปให้ผลคงที่มาก
สำหรับไดโอดเบอร์
BYW29 ยังมีลักษณะเด่นอีกคือ โลหะที่ห่อหุ้มตัวถังซึ่งต่อกับสายตัวนำภายนอก
จะไม่ห่อหุ้มสารซิลิกอนโดยตรง แต่าจะมีทองคำห่อหุ้มผสม กับซิลิกอนชั้นหนึ่งก่อน
ข้อดีของวิธีนี้คือ ทำให้ความต้านทานระหว่างโลหะตัวนำกับซิลิกอนลดลง
ความต้านทานนี้จะเป็นตัวกำเนิดความร้อน
(thermal resistance) เนื่องจากทองคำที่หุ้มซิลิกอนมีสภาพการนำความร้อน ดีกว่าการใช้ตัวนำดีบุกหลอมที่ใช้กับไดโอดทั่วไป
เมื่อผลจากอุณหภูมิลดลงจะทำให้การทำงานของอุปกรณ์ที่เติมแก้วลงไปให้ผลคงที่มาก
รูปที่ 3 แสดงรูปตัวถังของไดโอด
ก. เบอร์ BYW29
ข. เบอร์ BYW30
ค. เบอร์ BYW31
ง. เบอร์ BYW92
สำหรับไดโอดเบอร์
BYW29 ยังมีลักษณะเด่นอีกคือ โลหะที่ห่อหุ้มตัวถังซึ่งต่อกับสายนำภายนอก
จะไม่ห่อหุ้มสารซิลิกอนโดยตรง แต่จะมีทองคำห่อหุ้มผสมกับซิลิกอนชั้นหนึ่งก่อน
ข้อดีของวิธีนี้คือ ทำให้ความต้านทานระหว่างโลหะตัวนำกับซิลิกอนลดลง
ความต้านทานนี้จะเป็นตัวกำเนิดความร้อน
(thermal resistance) เนื่องจากทองคำที่หุ้มซิลิกอนมีสภาพการนำความร้อนดีกว่าการใช้ตัวนำดีบุกหลอมที่ใช้กับไดโอดทั่วไป
เมื่อผลจากอุณหภูมิลดลงจะทำให้การทำงานของอุปกรณ์มีประสิทธิภาพและอายุการใช้งานสูงขึ้น
ตารางที่
1 แสดงข้อมูลโดยย่อของฟาสต์-รีคัฟเวอรี่ไดโอดชนิดเอปปิตาเชียล สำหรับรูปที่
3 แสดงลักษณะตัวถังของไดโอดแต่ละเบอร์ โดย BYW29 จะเป็นตัวถังชนิด DO-220
ซึ่งปรับปรุงมาจาก TO-220 ส่วน BYW30 และBYW31 อยู่ในตัวถัง DO-4 และ BYW92
อยู่ในตัวถังชนิด DO-5 สำหรับตัวถัง DO-4 จะมี 2 ขนาดคือ แบบหัวโต และแบบมาตรฐาน
ถ้าต้องการแบบหัวโตจะมีอักษร U กำกับไว้ เช่น BYW31-100U (100 แสดงค่าทนแรงดันย้อนกลับ)
รูปที่ 4 แสดงคุณสมบัติทางตรงของไดโอดเบอร์
BYW31
รูปที่
4 แสดงคุณสมบัติทางตรงของ BYW31-100U (100 แสดงค่าทนแรงดันย้อนกลับ)
รูปที่ 5 แสดงการเปรียบเทียบคุณสมบัติทางกลับของไดโอดแต่ละชนิด
รูปที่
5 แสดงการเปรียบเทียบกระแสรั่วไหลย้อนกลับ (reverse-leakage characteristics)
ของฟาสต์-รีคัฟเวอร์ไดโอดทั้ง 3 ชนิดคือ ชนิดเอปปิตาเชียล,ดับเบิลฟิวส์และชอตต์กีแบบเรียร์
จากกราฟจะพบว่าคุณสมบัติของเอปปิตาเชียลและดับเบิลดีฟฟิวส์ดีกว่าชนิดชอตต์กีแบเรียร์
รูปที่ 6 แสดงประจุสะสม
Qs ของ BYW30 ที่กระแสทางตรงต่างกัน
รูปที่
6 แสดงค่าประจุสะสม (Qs) ซึ่งเป็นฟังกชันของการเปลี่ยนแปลงกระแสทางตรงต่อเวลา
(dlf / dt) โดยวัดที่ค่ากระแสทางตรงต่าง ๆ (Byw30)
รูปที่ 7 แสดงค่าเก็บประจุขณะแรงดันย้อนกลับของเบอร์
BYW30
สำหรับรูปที่
7 เป็นกราฟแสดงค่าความจุบริเวณรอยต่อ (Cj : BYW.30) ซึ่งเป็นฟังก์ชันของแรงดันย้อนกลับ
(Vr : reverse voltage)
|
