階躍恢復(fù)二極管又稱Avalanche Recovery Diode(ARD)或Step Recovery Diode(SRD),是一種特殊的二極管。它具有快速的恢復(fù)時(shí)間和高頻響應(yīng)的特性,可以在微波和毫米波領(lǐng)域中被廣泛使用。
1.階躍恢復(fù)二極管工作原理
當(dāng)正向電壓施加到階躍恢復(fù)二極管上時(shí),二極管會(huì)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。在斷開(kāi)正向偏置時(shí),二極管的漏電流并不立刻斷絕,而是通過(guò)自身固有電容和電感產(chǎn)生振蕩。這種振蕩會(huì)使得二極管中的電荷集中在PN結(jié)附近,并且隨著時(shí)間的推移逐漸產(chǎn)生雪崩效應(yīng)。當(dāng)電荷足夠多時(shí),PN結(jié)內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)將超過(guò)崩潰電場(chǎng)強(qiáng)度,從而觸發(fā)雪崩效應(yīng),導(dǎo)致電子和空穴重新復(fù)合并形成大量的載流子,使得二極管的電流迅速下降并恢復(fù)到初始狀態(tài)。
2.階躍恢復(fù)二極管的特性
階躍恢復(fù)二極管具有如下特性:
- 快速的恢復(fù)時(shí)間:通常為幾十皮秒到幾百皮秒。
- 高功率承受能力:可以承受幾瓦特的射頻功率。
- 寬帶響應(yīng):能夠工作在GHz到THz的頻段。
- 低失真度:由于快速的恢復(fù)時(shí)間和非線性的I-V曲線,所以能夠有效減小反向失真。
3.階躍恢復(fù)二極管的應(yīng)用
階躍恢復(fù)二極管主要用于以下領(lǐng)域: