Die Д405Б (D405B) ist eine Mikrowellendiode im Patronengehäuse. Es handelt sich um eine Silizium-Spitzendiode. Sie ist laut Datenblatt auf einen Betrieb im Wellenlängenbereich um 3cm ausgelegt, was einer Frequenz von 10GHz entspricht. Das aufgedruckte Logo erinnert an den Kontaktdraht einer Spitzendiode und gehört zum russischen Werk für Halbleiterbauelemente Tomilinsky.
Die D405 gibt es mit unterschiedlichen Polaritäten. Bei der Variante mit dem zusätzlichen Index П (P) liegt das Anodenpotential am dünneren Kontakt an. Bei der Variante ohne П liegt das Anodenpotential am Kontakt mit dem größeren Durchmesser an.
Der größere Kontakt ist mit einer hellen Vergussmasse ausgefüllt. Oftmals befindet sich dort eine Schraube, was auch hier der Fall ist. Die Schraube lässt sich allerdings nach dem Freilegen nicht bewegen. Wahrscheinlich wurde die Schraube eingeklebt, da das Gehäuse für eine hohe Lebensdauer möglichst dicht sein muss.
Bei dem Versuch das untere Element abzuschneiden, brach das Gehäuse. Hier ist nun gut zu sehen, wie weit das Gewinde des unteren Teils in den Keramikzylinder ragt.
Der Teil mit dem dünneren Anschluss enthält den Kontaktdraht der Spitzendiode.
Das Gewinde zieht sich vollständig durch den Keramikzylinder.
Die Geometrie des Drahtes sorgt für eine gewisse Elastizität, die einen guten Kontakt sicherstellt und gleichzeitig den Anpressdruck ein Stück weit begrenzt.
Der Draht verschwindet in einer schwarzen Masse, die wahrscheinlich der mechanischen Stabilisierung dient.
Die Kontaktelemente werden bis auf Anschlag in den Keramikzylinder eingeschraubt. Mit der Schraube im größeren Kontakt kann man dann den Draht und den Halbleiterkristall aufeinander zu bewegen, bis der gewünschte Anpressdruck erreicht ist. Zwischen dem Keramikkörper und dem Gewinde des Kontakts ist ein helles Material zu erkennen, dass das Gewinde fixiert und das Innere abdichtet.
Der verwendete Draht hat einen Durchmesser von ungefähr 50µm. An der Spitze beträgt der Durchmesser ungefähr 15µm. In der sogenannten Diodenbibel (Halbleiterdioden - Leitfaden für Erwachsenen-Qualifizierung und Ausbildung im VEB Werk für Fernsehelektronik von Heinz Hornung) heißt es, dass bei solchen Hochfrequenzdioden üblicherweise Wolfram oder Molybdän oder Legierungen aus den beiden Materialien verwendet werden. Die Oberfläche wurde offensichtlich mit Gold beschichtet. Die Diodenbibel beschreibt weiter, dass die Spitzen oft nur einen Durchmesser von 8µm besitzen.
Gewöhnliche Spitzendioden werden formiert. Dabei lässt man einen verhältnismäßig hohen Strom durch den Spitzenkontakt fließen, der den Kontaktbereich lokal stark erhitzt und dadurch aufschmilzt. Bei dieser Formierung bildet sich ein pn-Übergang aus und der Kontaktbereich wird mechanisch stabilisiert. Ein weitreichenderes Aufschmelzen erzeugt eine höhere Spannungsfestigkeit, was bei gewöhnlichen Dioden wie der OA741 wünschenswert ist. Gleichzeitig erhöht sich aber die Sperrschichtkapazität. Will man die Diode bei sehr hohen Frequenzen nutzen, so ist das ein großer Nachteil. Die Diodenbibel erklärt, dass Hochfrequenzdioden, die auf Galliumarsenid basieren, trotzdem formiert werden. Hochfrequenzdioden auf Grundlage von Silizium formiert man dagegen üblicherweise nicht. Der einfache Kontakt bietet bereits eine ausreichende Gleichrichtungswirkung. Welche physikalischen Effekte an der Kontaktfläche auftreten ist im Rahmen der OA741 genauer beschrieben.
Die optische Erscheinung der Drahtspitze spricht ebenfalls dafür, dass hier keine Formierung stattfand. Es sind keine Überreste einer aufgebrochenen Verbindung zu erkennen. Direkt an der Spitze und etwas seitlich ist die Oberfläche etwas dunkler, dies könnte aber bei der Verarbeitung oder durch den Betriebsstrom verursacht worden sein.
Der Siliziumkristall, der sich innerhalb des dickeren Kontakts befindet, besitzt eine Kantenlänge von 1mm.
Der Kristall hat eine interessante Oberfläche. Mit unterschiedlichen Belichtungen lassen sich unterschiedliche Eigenheiten herausarbeiten. Auf der Oberfläche haben sich Verschmutzungen angesammelt. Der optischen Erscheinung nach könnte es sich um Lot handeln.
Ein Kontaktpunkt mit der Drahtspitze ist nicht zu erkennen. Auch das spricht dafür, dass die Diode nicht formiert wurde.
Abgesehen von den Verschmutzungen sind auf der Kristalloberfläche zwei verschiedene Strukturen sichtbar. Von rechts oben nach links unten ziehen sich Furchen, wie man sie nach einer mechanischen Bearbeitung erwarten würde. Zusätzlich bilden sich Strukturen ab, wie sie oft bei Ätzprozessen entstehen. Allerdings sind diese Strukturen hier eher unregelmäßig.
