Приборы с отрицательным сопротивлением

Эти приборы делятся на приборы с отрицательным сопротивлением и проводимостью. Особенностью их является то, что у них существует участок на ВАХ, где наблюдается падение тока при увеличении напряжения или падение напряжения при росте тока.

I I I

а) б) в)

U U U

Приборы с отрицательным сопротивлением: приборы, управляемые напряжением. Для них ток является однозначной функцией напряжения, а зависимость напряжения от тока – неоднозначной характеристикой. Для них характерна зависимость типа а), т.е. характеристика n-типа. Пример: туннельный диод.

Приборы с отрицательной проводимостью управляются током. Для них напряжение однозначно определяется величиной тока, обратная функция неоднозначна. ВАХ типа б), в) или S-образного сопротивления.

Туннельный диод

Это п/п диоды, p-n-переход в которых образован двумя вырожденными п/п – это п/п, концентрация носителей в которых превышает 10¹⁹ ат/см³.

p-n-переход, образованный такими п/п, имеет ряд особенностей:

1. Поскольку концентрация большая, то область ЗС имеет очень малую ширину;

2. Вследствие малой ширины ЗС (порядка 0,02 мкм) возникает новый механизм обмена зарядами в p-n-переходе – эффект туннелирования. При приближении к ЗС частицы испытывают отражение, но часть частиц оказывается за барьером (высота барьера достаточно велика);

3. Атомы примесей в вырожденных п/п, поскольку их очень много, начинают взаимодействовать друг с другом. Следовательно, их энергетическое состояние нельзя характеризовать одним энергетическим уровнем. Энергетические уровни примесных атомов при высокой их концентрации расщепляются в энергетическую зону примесей. Эта зона примесей в случае донорной примеси перекрывается с зоной проводимости, образуя единую энергетическую зону, в случае акцепторной примеси – с валентной зоной. В первом случае уровень Ферми оказывается расположенным выше дна ЗП, в п/п р-типа – ниже потолка ВЗ.

n ЗП p I

ЗП φ_к ЗЗ W_В А

W_Ф ΔWB

W_с U

Дата добавления: 2014-12-07