Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

ЗП – зона проводимости



ЗЗ – запрещённая зона

ЗВ – валентная зона

При увеличении t0, сопротивление в проводнике увеличивается, а в полупроводниках - уменьшается.

 

При 00К движения нет; все материалы — диэлектрики, но при 40К наблюдается явление сверхпроводимости. Чем больше t°, тем больше энергия, тем больше проводимость. Проводимость увеличивается в 2 раза при изменении t° на 10°. Для снижения температурной зависимости существуют примеси.

Пример полупроводников Ge, In, Si, арсенид Ga.

.

Пример донорной примеси: Sb, As, B. Примесь добавляется в соотношении 1 : 1000000.

Электрон в атоме двигается за счёт диффузии и за счёт электромагнитного поля. Существует дрейфовый и диффузионный ток.

Полупроводник, получивший донорную примесь, называется полупроводником n-типа (основной носитель заряда - электрон) С точки зрения квантовой теории скорость движения дырки и электрона одинаковы. На практике длина свободного пролета электрона в два раза больше, чем у дырки, поэтому полупроводники n-типа являются более высокочастотными и применяются чаще.

Полупроводник, получивший акцепторную примесь, называется полупроводником p-типа (основной носитель заряда - дырка). .

Принцип действия диода основан на свойствах p-n-переходов, образуемых в результате полупроводников с различным типом проводимости или контакта полупроводника с металлом (диод Шотки).

Р-n переход.В основу действия р-n перехода полупроводниковых диодов положен принцип действия р-n перехода, который получается в результате внедрения в полупроводник различных типов примесей (донорную и акцепторную). В результате диффузии на границе раздела образуется р-n переход с объемным зарядом и напряженностью Е.

Свойства р-n перехода. При соединении полупроводников с различными типами проводимости идет диффузия основных носителей зарядов в прилегающей к границе области с противоположным типом проводимости. Процесс будет идти, пока не возникнет объемный заряд р-n перехода, уравновешивающий объемные заряды полупроводников. На границе возникает потенциальный барьер, величина которого будет определяться внешним электрическим полем. Рассматривая зависимость тока от внешнего приложенного напряжения U , получим:

I-ток, протекающий через диод

-тепловой ток

-тепловой потенциал

Важным параметром р-n перехода является дифференциальное сопротивление

Временные характеристики р-n перехода. При прямом включении р-n перехода идет процесс накопления неосновных носителей заряда и заряда емкости р-n перехода. После смены полярности питающего напряжения направление тока через переход изменится, а его значение будет характеризоваться переходом неосновных носителей заряда под действием внешнего электрического поля. Это время называют временем рассасывания неосновных носителей заряда в базе, т.к. база характеризуется более высоким удельным сопротивлением, чем эмиттер. В качестве базы могут выступать как анод, так и катод. По окончании идет перезаряд емкости р-n перехода. Перезаряд описывается эксоненциальным законом, и время заряда характеризуется постоянной времени цепи .

R-суммарное сопротивление внешней цепи и дифференциального сопротивления полупроводника

С-емкость р-n перехода

Процесс считается завершенным, если его время . Тогда величина тока или напряжения достигает 0.96 от установившегося значения. Для ускорения процесса перехода от закрытого состояния в открытое, и наоборот, нужно уменьшить время рассасывания неосновных носителей заряда. Это осуществляется путем подключения диодов Шоттки к р-n переходу.

Математическая модель полупроводникового диода. Математическая модель полупроводниковых диодов основана на физических явлениях, происходящих в р-n переходе и описываемых известными физическими законами. На это требуется сложный математический аппарат, учитывающий многие факторы, влияющие на параметры диода. Максимально простой способ получения математической модели- аппроксимация полученных выходных характеристик и на их основе решение уравнений с помощью известных законов электротехники, Для идеального р-n перехода, т.к. приращение тока равно бесконечности при нулевом приращении напряжения, дифференциальное сопротивление р-n перехода равно нулю. В этом случае схема замещения представляет собой короткозамкнутый р-n переход.




Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.