快恢复二极管构造

　　快恢复二极管的内部构造与普通PN结二极管不同，它属于PIN结型二极管，即在P型硅资料与N型硅资料中间增加了基区I，构成PIN硅片。

　　由于PD的主要有源区是势垒区，所以展宽势垒区即可进步灵活度。p-i-n结快恢复二极管实践上也就是人为地把p-n结的势垒区宽度加以扩展，即采用较宽的本征半导体(i)层来取代势垒区，而成为了p-i-n结。

　　p-i-n结快恢复二极管的有效作用区主要就是存在有电场的i型层(势垒区)，则产生光生载流子的有效区域增大了，扩散的影响削弱了，并且结电容也大大减小了，所以其光检测的灵活度和响应速度都得到了很大的进步。

快恢复二极管工作原理

　　快恢复二极管的内部结构是在P型硅材料与N型硅材料中间增加了基区I，构成PIN硅片。因基区很薄，反向恢复电荷很小，不仅大大减小了TRR值，还降低了瞬态正向压降，使管子能承受很高的反向工作电压。

　　快恢复二极管的反向恢复时间一般为几百纳秒，正向压降约为0.6V，正向电流是几安培至几千安培，反向峰值电压可达几百到几千伏。超快恢复二极管的反向恢复电荷进一步减小，使其trr可低至几十纳秒。20A以下的快恢复及超快恢复二极管大多采用TO-220封装形式。

　　加负电压(或零偏压)时，快恢复二极管等效为电容+电阻;加正电压时，快恢复二极管等效为小电阻。用改变结构尺寸及选择快恢复二极管参数的方法，使短路的阶梯脊波导的反射相位(基准相位)与加正电压的PIN管控制的短路波导的反射相位相同。还要求加负电压(或0偏置)的快恢复二极管控制的短路波导的反射相位与标准相位相反(-164°～+164°之间即可)。

快恢复二极管主要特点

　　快恢复二极管的最主要特点是它的反向恢复时间(trr)在几百纳秒(ns)以下，超快恢复二极管甚至能达到几十纳秒。

    图是反向恢复电流的波形图。图中IF为正向电流，IRM为最大反向恢复电流，Irr为反向恢复电流，通常规定Irr=0.1IRM。当t≤t0时，正向电流I=IF。当t>t0时，由于整流管上的正向电压突然变成反向电压，因此，正向电流迅速减小，在t=t1时刻，I=0。然后整流管上的反向电流IR逐渐增大;在t=t2时刻达到最大反向恢复电流IRM值。此后受正向电压的作用，反向电流逐渐减小，并且在t=t3时刻达到规定值Irr。从t2到t3的反向恢复过程与电容器放电过程有相似之处。由t1到t3的时间间隔即为反向恢复时间trr。