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第一节 半导体二极管

  一、锗二极管   1958年哈尔滨新生开关厂从一机部电机科学研究院得到0.2克锗单晶片,由何德和负责, 参照国外工艺技术开始研制锗二、三极管。6月何德和、周德宜、缪德培、徐梦然等4人试制 成点接触式锗检波二极管。1963年5月黑龙江省半导体收音机厂开始批量生产锗检波二极管。 1964年8月齐齐哈尔北方无线电厂成立,锗检波二极管也是该厂当时的主要产品。   二、硅二极管   (一)整流二极管   铁力县无线电元件厂(1979年10月和铁力县电子器件厂合并为铁力县无线电厂)和双鸭山 市晶体管厂经过调研,先后于1971年1月和1973年10月试制成功硅整流二极管(1安~300安)2CZ 系列,并通过设计定型和生产定型。2CZ系列产品广泛用于充电、电镀、电解、冶金、牵引、 传动、直流励磁、焊接、电加工等整流设备。两厂产品主要销往山东、河南省及广州、乌鲁 木齐、潍坊、哈尔滨、焦作等市。双鸭山市晶体管厂生产的2CZ60硅整流二极管1980年评为 黑龙江省优质产品。至1985年,双鸭山晶体管厂2CZ系列产品共生产51.8万只,铁力县无线 电厂共生产21.7万只。2CF系列硅快速恢复整流二极管,是1982年经电子工业部器件总公司 下达给哈尔滨特种元器件厂的为重点军事工程配套项目,1984年研制成功。2CF系列产品具 有开关二极管的高速和整流二极管的大电流特性,其额定正向整流电流0.5~50安培,反向恢 复时间20~350纳秒(10-9)。主要作为高速大电流开关、稳压电源网络整流及开关电源续流等 而广泛用于各种电子设备中。2CF型产品的研制成功,填补了国内空白。长沙国防科技大学 将2CF用于“银河”亿次巨型计算机上,性能很好,1984年7月7日致工厂的感谢信说:银河 机研制成功,是社会主义大协作的结果,与你们的大力支持、积极协作分不开的。
    1983年至1985年共生产1.31万只,实现利税8.5万元。   (二) 开关二极管   2CK系列硅外延平面大电流开关二极管。为适应电子计算机小型化的需要,1967年应四 机部华北计算技术研究所、中国科学院计算研究所和北京有线电厂的要求,哈尔滨晶体管厂 开始研制2CK28开关管,主要用于计算机、雷达、卫星、火箭及各种设备的电源系统,高频 整流关电路。工厂自筹研制费。由曹国良主设计,研制人员还有冯圣德、李英良、陆明惠。 在通过方案论证后,1969年投入试生产。1973年由陆明惠、李南琪编写了2CK28、2CK36、 2CK37的设计书和工艺操作卡,同年2CK产品通过技术鉴定。1972~1974年孙克祥设计了 2CK系列26、27、29、38、39、40、46型等7个规格,至此,哈尔滨晶体管厂2CK硅外延平 面大功率开关二极管成为系列化产品正式投入生产。1981年陆明惠对2CK系列的26、28、37、 46改进了设计。1982年为了提高2CK28的抗电流冲击能力,解决高压(500伏)和2CK29的 大电流开关速度,陆明惠和黑龙江省技术物理研究所的田汝超合作,对工艺作了较大的改进, 应用外延平面技术,采用电子辐照新工艺,解决了大电流开关二极管在制造中正向压降与开 关速度的矛盾。1979年被评为省优质品,1980年评为部优质品,1982年评为国家优质品,获 银质奖章,1985年获省科技成果三等奖。   2CK28的主要参数指标优于1980年美国莫托洛拉公司的同类产品,其击穿电压高,正向 压降、反向漏电流小。
       SBD系列大电流肖特基开关二极管。1975年哈尔滨晶体管厂根据中国科学院计算研究 所、四机部华北计算技术研究所及解放军总参谋部第五十六研究所等用户要求,开展大电流 肖特基开关管的研制工作。SBD大电流肖特基二极管主要研制人员为张京俊、邹云生。在研制 过程中,得到中国科学院计算机技术研究所、华北计算技术研究所的协助,他们提出了器件 的具体参数。1980年8月SBD系列产品通过技术鉴定,属国内首创,获四机部科技成果奖。 除反向漏电流稍大外,其余参数与国外同类产品性能接近。肖特基二极管电子迁移率较大, 没有点接触二极管的缺点。其起始电压低,储存电荷效应小,能在很高的频率下工作,可用 于计算机、微波通信、雷达装置的大电流、高速度开关电路中。   在研制成功5~50安培SBD肖特基大电流开关二极管的基础上,1983年,由张京俊等又 研制成功100安培大电流开关二极管,通过鉴定并批量生产。至1985年累计生产肖特基开关二 极管4.5万只。
    
    上表反映,哈尔滨晶体管厂的SBD50正向压降优于美国TRW半导体公司IN6098水 平,反向恢复时间达到同类产品水平;同一型号60安培的正向压降和反向击穿电压,达到日 本新电元电器制作有限公司S60S4水平,反向恢复时间相同于美国同类产品水平。   (三) 2CLG高压硅堆   1979年,双鸭山市晶体管厂刘日恒、王廷会等开始试制电视机配套器件,2CLG高压硅 堆。1980年6月试生产出第一批产品,12月通过生产定型,1981年开始批量生产。当时主要为 佳木斯和牡丹江两个电视机厂配套,年产量10万只。由于产品质量稳定可靠,牡丹江电视机 厂把2CLG产品作为免检产品。1981年15千伏高压硅堆被评为省优质产品。   1982年,在生产15千伏规格的基础上,开发了12千伏、18千伏、20千伏几个规格,用户 扩展到全国15个省市百余家。1984年2CLG高压硅堆系列被评为省优质产品。1985年产量最 高达12.39万只,创产值120万元。1979~1985年累计生产38.79万只。   (四) 可控硅   1968年3月,齐齐哈尔打棉厂派人到齐齐哈尔北方无线电一厂学习可控硅生产技术,同年 7月试制成功。1972年7月经市经委批准,同齐齐哈尔制酒厂硅整流二极管车间合并,成立齐 齐哈尔无线电五厂。同年KP系列可控硅器件形成批量生产能力。1976年生产工艺进行改革, 通过向西安整流器厂学习,掌握了简易双扩散工艺,取代扩散合金法,每年可节约黄金1千克, 资金1万余元。产品品种有5、10、20、50、100、200安培等6种,最高年产量1980年5 720只, 到1985年共生产28 600只。   1970年4月,鹤岗晶体管厂派人到齐齐哈尔车辆厂学习器件的制造工艺,5月回厂后成立 了可控硅试制组。自制了扩散炉、立式烧结炉及可控硅测试仪等10几台专用设备。6月,5安 培可控硅器件试制成功,但因市场无销路而没能批量生产。1971年初工厂又派人到北京椿树 整流器厂学习平板压接式200安培可控硅器件工艺,同年4月试制成功,并进行批量生产。1976 年3月为给哈尔滨广播器材厂出口援外产品配套,承接了3CT1A可控硅的试制任务,5月份 正式投产,到年末共生产1.8万只,经用户使用后有50%的产品高温特性不合格,全部返回工 厂,造成经济损失万元。经分析查找原因后,改善工艺,加强了测试手段,提高了产品质量, 成为工厂的主要产品。1980年评为省优质产品。因市场变化需求量减少,于1982年停产,共 生产3CT1A30万只。1984年9月研制成3CT200A并批量生产,亦成为工厂的主要产品之一。