자기 다이오드 란 무엇이며 어디에 사용됩니까?

자기 다이오드는 자기장의 영향으로 전류-전압 특성이 변할 수 있는 일종의 반도체 다이오드입니다.

정상 반도체 다이오드 베이스가 얇아서 자기장이 전류-전압 특성을 약간 변경합니다. 마그네토다이오드는 두꺼운(긴) 베이스로 구별되는 반면, 전류의 경로 길이는 베이스에 주입된 캐리어의 소실된 길이를 상당히 초과합니다.

베이스의 전통적인 두께는 몇 밀리미터에 불과하며 그 저항은 직접 저항과 비슷합니다. p-n-접합… 그것을 통과하는 자기장의 유도가 증가함에 따라 베이스의 저항은 자기 저항과 유사하게 크게 증가합니다.

이 경우 다이오드의 총 저항도 증가하고 순방향 전류는 감소합니다.이러한 전류 감소 현상은 베이스 저항이 커지면 전압이 재분배되어 베이스 양단의 전압 강하가 커지고 p-n 접합 양단의 전압 강하가 줄어들어 그에 따라 전류가 감소하기 때문이기도 하다.

마그네토다이오드의 효과는 그림에 나타난 마그네토다이오드의 전류-전압 특성을 보면 정량적으로 조사할 수 있다. 여기에서 자기 유도가 증가함에 따라 순방향 전류가 감소한다는 것이 분명합니다.

사실 자기 다이오드는 저항이 높은 반도체로 만들어지고 전도성이 자체에 가깝고베이스 d의 길이가 편차 길이보다 몇 배 더 크다는 점에서 일반 반도체 다이오드와 다릅니다. 확산 캐리어 L. 일반 다이오드에서 d는 L보다 작습니다.

마그네토 다이오드는 클래식 다이오드와 달리 순방향 전압 강하가 더 큰 특징이 있으며, 이는 정확하게 베이스의 저항 증가로 인한 것입니다. 즉, 마그네토다이오드는 pn 접합과 고저항 반도체 영역이 사이에 있는 비정류 접점이 있는 반도체 장치입니다.

자기 다이오드는 저항이 높을 뿐만 아니라 전하 캐리어의 이동성이 가장 큰 반도체로 만들어집니다. 종종 p-i-n 자기다이오드의 구조는 영역 i가 길어지고 상당한 저항을 갖지만 바로 여기에서 뚜렷한 자기 저항 효과가 관찰됩니다. 이 경우 자기 유도 변화에 대한 자기 다이오드의 감도는 동일한 재료로 만들어진 홀 센서보다 높습니다.

예를 들어 B = 0 및 I = 3mA에서 KD301V 자기 다이오드의 경우 다이오드 양단의 전압 강하는 10V이고 B = 0.4T 및 I = 3mA에서 약 32V입니다. 높은 주입 수준에서 순방향으로 , 자기 다이오드의 전도는 베이스에 주입된 비평형 캐리어로 결정됩니다.

전압 강하는 기존 다이오드처럼 p-n 접합에서 주로 발생하지 않고 저항이 높은 베이스에서 발생합니다. 전류가 흐르는 자기 다이오드를 가로 자기장 B에 놓으면 기본 저항이 증가합니다. 이로 인해 자기 다이오드를 통과하는 전류가 감소합니다.

«긴» 다이오드(d / L> 1, 여기서 d는 베이스의 길이, L은 확산 바이어스의 유효 길이)에서 캐리어 분포와 다이오드(베이스)의 저항은 다음에 의해 정확하게 결정됩니다. 길이 L

L이 감소하면 염기의 비평형 캐리어 농도가 감소하여 저항이 증가합니다. 이는 위에서 언급한 바와 같이 기본 전압 강하를 증가시키고 p-n 접합을 감소시킵니다(U = const에서) p-n 접합 양단의 전압 강하 감소는 주입 전류를 감소시키고 따라서 기본 저항을 더욱 증가시킵니다.

길이 L은 다이오드에 자기장을 적용하여 변경할 수 있습니다. 이러한 효과는 실질적으로 이동 캐리어의 비틀림으로 이어지고 이동도가 감소하므로 L도 그대로 감소하고 동시에 전류선이 길어져 베이스의 유효 두께가 증가합니다. 이것은 벌크 자기 다이오드 효과입니다.

자기 다이오드는 비접촉식 버튼 및 키, 이동체 위치 센서, 정보의 자기 판독, 비전기량의 제어 및 측정, 자기장 변환기 및 각도 변환기 등 광범위하고 다양하게 사용됩니다.

마그네토 다이오드는 비접촉 계전기에서 발견되며 회로의 마그네토 다이오드는 DC 모터의 컬렉터를 대체합니다. 입력이 자기 다이오드를 구동하는 전자기 코일이고 출력이 다이오드 회로 자체인 AC 및 DC 자기 다이오드 증폭기가 있습니다. 최대 10A의 전류에서 100 정도의 이득을 얻을 수 있습니다.

국내 산업은 여러 유형의 자기 다이오드를 생산합니다. 감도는 10-9에서 10-2 A / m까지 다양합니다. 자기장의 강도뿐만 아니라 방향도 결정할 수 있는 자기다이오드도 있습니다.

위에서 자기 다이오드를 사용하려면 일정하거나 가변적인 자기장의 소스가 필요하다는 것이 분명합니다. 영구 자석 또는 전자석이 이러한 소스로 사용될 수 있습니다. 자기 다이오드는 자기장 라인이 반도체 구조의 측면에 수직이 되도록 설치해야 합니다.

자기 다이오드의 작동은 직렬로 연결될 때 허용됩니다. 환경 상대 습도가 최대 98%이고 온도가 40°C인 조건에서 자기 다이오드를 작동해야 하는 경우 에폭시 수지 기반 화합물을 사용한 추가 밀봉이 권장됩니다.