Контакт металл - полупроводник

Ректификация

Области пространственного заряда

В полупроводнике p-типа концентрация дырок намного превышает концентрацию электронов. В полупроводнике n-типа концентрация электронов намного превышает концентрацию дырок. Если между двумя такими полупроводниками установить контакт, то возникнет диффузионный ток — носители заряда, хаотично двигаясь, перетекают из той области, где их больше, в ту область, где их меньше. При такой диффузии электроны и дырки переносят с собой заряд. Как следствие, область на границе станет заряженной, и область в полупроводнике p-типа, которая примыкает к границе раздела, получит дополнительный отрицательный заряд, приносимый электронами, а пограничная область в полупроводнике n-типа получит положительный заряд, приносимый дырками. Таким образом, граница раздела будет окружена двумя областями пространственного заряда противоположного знака.

Электрическое поле, возникающее вследствие образования областей пространственного заряда, вызывает дрейфовый ток в направлении, противоположном диффузионному току. В конце концов, между диффузионным и дрейфовым токами устанавливается динамическое равновесие, и перетекание зарядов прекращается.

Если приложить внешнее напряжение так, чтобы созданное им электрическое поле было направленным противоположно направлению электрического поля между областями пространственного заряда, то динамическое равновесие нарушается, и диффузионный ток преобладает над дрейфовым током, быстро нарастая с повышением напряжения. Такое подключение напряжения к p-n-переходу называется прямым смещением.

Если же внешнее напряжение приложено так, чтобы созданное им поле было одного направления с полем между областями пространственного заряда, то это приведет лишь к увеличению областей пространственного заряда, и ток через p-n-переход не идёт. Такое подключение напряжения к p-n-переходу называется обратным

(от лат. contactus - прикосновение) переходная область между приведёнными в соприкосновение металлом и полупроводником, обеспечивающая прохождение электрич. тока между ними. При установлении К. м. - п. вследствие различия в работе выхода электронов контактирующих материалов возникают встречные диффузионные и дрейфовые электронные потоки, выравнивающие Ферми-уровни металла и ПП. В результате вблизи границы металл - ПП образуется двойной электрич. слой пространств. заряда, наз. переходным барьерным слоем, и возникает связанная с ним контактная разность потенциалов. Если в переходном слое К. м. - п. концентрация осн. носителей заряда повышена по сравнению с их концентрацией в ост. объёме ПП (т. н. обогащённый слой), то такие К. м. - п. обеспечивают двустороннюю электрич. проводимость и используются в качестве омических (невьшрямляющих) контактов. Если переходной слой К. м. - п. обеднён осв. носителями заряда, то такой контакт, наз. Шотки-контактом, обладает выпрямляющим действием (см. также р - п-Переход). Шотки-контакты (Au - nSi, Ni - nSi, Pt - nGaAs и др.) используются при создании разл. ПП приборов (импульсных, детекторных, смесительных диодов, фотодиодов, детекторов ядерного излучения, биполярных и полевых транзисторов и т. д.).

2)

КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Электрическими аппаратами (ЭА) называются электротехнические устройства для управления потоками энергии и информации, режимами работы, контроля и защиты технических систем и их компонентов. Электрические аппараты в зависимости от элементной базы и принципа действия разделяются на три группы:

§ электромеханические

o Основным признаком электромеханических аппаратов является наличие в них подвижных частей. У многих типов электромеханических аппаратов одной из подвижных частей является контактная система, осуществляющая коммутацию электрической цепи.

§ статические

o Статические аппараты выполняются на основе электронных компонентов диодов, тиристоров, транзисторов и др.), а также управляемых электромагнитных устройств (магнитных усилителей, дросселей насыщения и др.). Аппараты этого вида, как правило, относятся к силовым электронным устройствам, так как обычно используется для управления потоками электрической энергии, а не информации.

§ гибридные

o Представляют собой комбинацию электромеханических и статических аппаратов.

Основные виды электрических аппаратов Классификация электрических аппаратов может быть проведена по разным признакам, например:

§ по напряжению: низкого (до 1000 В) и высокого от единиц до тысяч киловольт напряжения;

§ значению тока: слаботочные (до 5 А) и сильноточные (от 5 А до сотен килоампер);

§ роду тока: постоянного и переменного;

§ частоте источника питания: с нормальной (до 50 Гц) и повышенной (от 400 Гц до 10 кГц) частотой;

§ роду выполняемых функций: коммутирующие, регулирующие, контролирующие, измеряющие, ограничивающие по току или напряжению, стабилизирующие;

§ исполнению коммутирующего органа: контактные и бесконтактные (статические), гибридные, синхронные, бездуговые.

Многообразие видов классификации определяется областями применения: в схемах автоматического и неавтоматического управления различного электротехнического оборудования; в устройствах автоматического регулирования, стабилизации, контроля и измерения систем распределения электрической энергии и энергоснабжения предприятий электротехнической и многих других отраслей промышленности, связанных с использованием электрической энергии.

Дата добавления: 2015-05-06