Видео импульс

- время импульса

-время фронта

-время спада

-время вершин

ГОСТ16263-70 “Государственная система обеспечения единства измерений” Метрология “Термины и определения”

Скважность Q - это отношение периода следования прямоугольных импульсов к длительности самого импульса

Импульс считается прямоугольным, если его вершина по длительности составляет не менее 0.7 от длительности самого импульса.

tВ/ tи =1¸ 0,7

Если соотношение меньше, то импульс может превратится в трапецеидальный или треугольный.

Полупроводники и их свойства.

К полупроводникам относят: кремний, германий, индий, фосфор, оксиды, сульфиды и ряд минералов.

Полупроводники бывают кристаллические, аморфные и жидкие. Полупроводники не очень хорошо проводят ток.

В полупроводниковой электронике используют кристаллы.

Основные особенности полупроводников: возрастание удельной электрической проводимости при повышении температуры.

G-проводиьость (См)

Электропроводимость полупроводников зависит от: нагревания, облучения (любого, даже освещения),электрического и магнитного полей, давления,ускорения, от незначительного количества примеси.

Собственный полупроводник - это вещество, в котором не содержится примеси и нет структурных нарушений кристаллической решетки. (В нем при 0 К- электрический ток отсутствует.)

Процесс образования дырок.

При повышениитемпературы или при другом воздействии (см. выше) часть ковалентных связей может быть разорвана и валентные электроны, став свободными, могут уйти от своего атома. Потеря электрона превращает атом в положительный ион. В связях, в том месте где он был,образуется “вакантное” место - дырка.

Заряд дырки положительный и по значению равен заряду электрона. Дырку может заполнить валентный электрон соседнего атома, на месте которого, в ковалентной связи образуется новая дырка. Таким образом, дырки перемещаются в противоположную электронам сторону. При этом следует иметь ввиду, что в кристаллической решетке атомы жестко закреплены в узлах. Если внешнее электрическое поле отсутствует, то электроны проводимости совершают хаотическое движение. И только лишь под воздействием внешнего поля, движение электронов и дырок приобретает преимущественное направление,а это ничто иное как электрический ток.

Электроны движутся против направления электрического тока, а дырки по направлению (электрический ток движется от большего к меньшему потенциалу)

Определение: Электропроводность собственного полупроводника, возникающая за счет нарушения ковалентных связей называется собственной электрической проводностью.

Процесс образования пары электрон проводимости - дырка проводимости называется генерацией пар носителей зарядов.

Если дырка заполняется электроном, электрон станет не свободным и потеряет возможность перемещаться. А избыточный положительный заряд иона атома окажется нейтрализованным.При этом для внешнего поля одновременно исчезает и дырка и электрон.

Процесс воссоединения электрона и дырки называется рекомбинацией.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Среднее время существования пары носителей зарядов, называется временем жизни носителей зарядов.

При отсутствии внешних воздействий и постоянной температуры полупроводник находится в состоянии равновесия,т.е. число генерированных пар носителей заряда равно числу рекомбинаций.

Числу носителей заряда в единице объема полупроводника, т.е. их концентрация, определяет значение удельной электрической проводимости.

Для собственных полупроводников концентрация электронов и дырок одинакова.

Приместная проводимость

Если в полупроводник внести примесь он будет обладать помимо собственной электрической проводимости ещё и примесной.

Приместная электропроводимость может быть электронной или дырочной.

Внесение в полупроводник донорной примеси (примеси, атомы которых отдают свободные электроны, называются донорными или донорами) существенно увеличивают концентрацию свободных электронов, а концентрация дырок остаётся такой же.

Если в полупроводнике электропроводимость обусловлена в основном электронами, то она называется электронной, а полупроводник n-типа.

Электроны в полупроводниках n-типа являются основными носителями заряда (их концентрация высока), а дырки – не основными.

Пример: если в полупроводник из чистого германия (4х валентный) внести немного примеси мышьяка (5ти валентного), то появится полупроводник n-типа.

Примеси, атомы которых способны принять валентные электроны соседних атомов, создав в них дырку, называются акцепторами или акцепторными.

Пример: если в тот же 4-х валентный германий добавить примесь из 3-х валентного индия, то полупроводник будет акцептором.

Внесение в полупроводник акцепторной примеси существенно увеличивает концентрацию дырок, а концентрация электронов остаётся такой же. При этом проводимость обусловлена в основном дырками. Её называют дырочной, а такой полупроводник p-типа.

Дырки для полупроводника p-типа – основные носители заряда, а электроны – не основные.

Удельная электрическая проводимость примесного полупроводника определяется концентрацией основных носителей заряда (чем выше концентрация, тем проводимость выше).

Часто полупроводник содержит и донорною, и акцепторную примеси, тогда тип проводимости определяется тем, какой примеси больше. И если они равны, такой полупроводник называется скомпенсированным.

p-n-ПЕРЕХОД

Область внутри пп на границе раздела его двух сред с разным типом примесной электропроводности (p и n типа) называется электронно-дырочным переходом или р-n-переходом.

Предположим р-n -переход образован в результате соприкосновения двух полупроводников р и n-типа.Концентрация электронов в области р- типа и дырок в области n-типа равны,кроме того в каждой области имеется небольшое количество неосновных носителей. При соприкосновении равенство между количеством ионов и свободных носителей заряда нарушается. Так- как между областью р и n -типа существует значительная разница концентрации электронов и дырок происходит диффузия дырок в область n-типа и электронов в область р-типа. Как только дырка покинет область р-типа, в этой области вблизи границы раздела образуется нескомпенсированый отрицательный заряд иона акцепторной примеси.

А с уходом электрона с области n-типа, в ней образуется нескомпенсированый положительный заряд ионо-донорной примеси.

В результате вблизи границы раздела областей создается объемный двойной слой пространственных зарядов, который называется р-n-переходом. Этот слой объединен основными (подвижными) носителями заряда в обеих частях, поэтому его удельное сопротивление велико, часто этот слой называют запирающим.

Дата добавления: 2014-01-07