階躍恢復二極管簡稱階躍管，它也是一種PN結(jié)二極管。它的特點是：在正向電壓時，它與普通PN結(jié)二極管一樣，有正向電流流過；而在反向電壓作用下，它則表現(xiàn)為不同的特性，反向電流并不馬上截止，而是仍然有足夠大的反向電流流通，直到某一時刻，才會迅速變成截止狀態(tài)。于是，在反向電流的波形上，就會形成所謂的“階躍”。
為了實現(xiàn)階躍管這種“階躍”特性，在結(jié)構(gòu)上它一般采用P+NN+臺式結(jié)構(gòu)，在P+型半導體和N+型半導體之間有一層很薄的低摻雜的N層，形成了P+N和NN+2個結(jié)。在正向偏置電壓時，就會有大量空穴從P+區(qū)注人到N區(qū)，形成正向電流，由于N層的摻雜濃度低，沒有足夠的電子能與空穴復合，使得空穴在N區(qū)繼續(xù)擴散，成為該區(qū)的少數(shù)載流子，并在擴散過程中繼續(xù)不斷與電子復合。若載流子的壽命大于外加電壓的周期，則少數(shù)載流子的復合速度相對就慢得多。也就是說，在正向電壓的半個周期內(nèi)，只有少數(shù)空穴被復合，大量的空穴被儲存在P+N結(jié)的N區(qū)?？昭ǖ膲勖介L，則P+N結(jié)N層中的儲存電荷也就越多。而這時NN+結(jié)間由于摻雜濃度的不同產(chǎn)生了一個內(nèi)建電場，這個電場將阻止N層中的少子空穴離開N層進入到N+層中去，使得N層儲存的空穴電荷量得以增加，所以N層是少子空穴的有效儲存層。當電壓轉(zhuǎn)為反向時，儲存在N層中的電荷將被P+N結(jié)內(nèi)的電場拉回去，空穴回到P+區(qū)，形成反向電流。由于儲存的空穴電荷量很大，因而反向電流也會很大，經(jīng)過一段時問，儲存的電荷被全部拉回到P+層時，反向電流就迅速降到零，出現(xiàn)了截止狀態(tài)，形成了一個電流的階躍。對于階躍管來說，希望電流的這個階躍越陡越好，即電流降到零的時間越短越好。為了提高階躍的速度，N層的厚度就應盡可能薄。
階躍管主要用于倍頻，由于階躍管存在電流的階躍，這種電流的突然變化必然會產(chǎn)生大量諧波分量，階躍時間越短，即電流的變化越陡，諧波分量就越豐富，因而作倍頻器時可以實現(xiàn)高次倍頻。變?nèi)莨鼙额l器一般只能實現(xiàn)低次倍頻，只有用幾級變?nèi)莨鼙额l器級聯(lián)，組成倍頻鏈，才能達到高次倍頻的目的。階躍管單級倍頻器就可以得到10次~20次以上的倍頻，可以作為高頻率穩(wěn)定度的小功率微波信號源，將石英晶體振蕩器輸出的低頻（100MHz左右）信號直接倍頻到微波頻率。階躍管亦可用作梳狀頻譜發(fā)生器，應用于頻率合成器及鎖相固態(tài)源中。利用階躍管還可以產(chǎn)生很窄的脈沖，在毫微秒脈沖發(fā)生器、取樣示波器中應用。
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