Тема 2.1. Полупроводниковые диоды

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1. Физические основы электронной техники

Тема 1.1. Электронно-дырочный переход (p-n -переход)

Собственные и примесные полупроводники, типы носителей заряда, соотношения между ними. Уясните, что особенностью полупроводниковых материалов является возможность управления их проводимостью в широком диапазоне значений путем введения примесей (легирования). При этом в зависимости от примеси может меняться не только абсолютное значение, но и тип проводимости. Необходимо твердо знать, что основными носителями зарядов полупроводников p - типа являются дырки (положительно заряженные частицы), а в полупроводниках n -типа – электроны, имеющие отрицательный заряд.

Способы формирования, p-n -переход при отсутствии внешнего напряжения, при прямом и обратном напряжении, вольт-амперная характеристика (ВАХ) p-n -перехода, виды пробоя.

На изучение физических явлений в p-n -перехода необходимо обратить
особое внимание, так как без понимания сущности этих явлений в дальнейшем невозможно понимание принципов работы полупроводниковых приборов.

В этой теме необходимо запомнить, что основным свойством p-n -перехода является односторонняя электропроводность. При прямом смещении потенциальный барьер p-n -перехода снижается, электропроводность увеличивается, ширина p-n -перехода уменьшается и через переход проходит ток, сильно зависящий от приложенного напряжения. При обратном смещении потенциальный барьер p-n -перехода повышается, электропроводность уменьшается, ширина
p-n -перехода увеличивается, и через переход проходит очень малый ток, слабо зависящий от приложенного напряжения.

Вопросы для самоконтроля

1. Объясните механизм образования p-n -перехода, покажите его элементы
и поясните основные характеристики.

2. Объясните, в чем сущность динамического равновесия в p-n -переходе при отсутствии внешнего напряжения.

3. Расскажите, как определить знак прямого смещения на p-n -переходе, как изменятся характеристики перехода при прямом и обратном смещении.

4. Расскажите о видах пробоя p-n -перехода.

1. Объясните природу емкости и односторонней электропроводности
p-n -перехода. Почему они зависят от внешнего напряжения?

[ 1, с. 23–43; 2, c. 37; 3, c. 12–28].

Раздел 2. Элементная база

радиоэлектронной техники

Классификация диодов: выпрямительные, стабилитроны, варикапы, туннельные, обращенные, импульсные. Вольтамперная характеристика реального диода. Обратный ток, температурные свойства и параметры диодов. Классификация диодов: выпрямительные, стабилитроны, варикапы, туннельные, обращенные, импульсные, диоды Шоттки. Условные графические обозначения (УГО) в схемах, принцип работы, основные параметры, характеристики, особенности конструкции, области применения, условные обозначения.

Повторите основные электрофизические свойства p-n -перехода: асимметрию электропроводности, виды и механизмы пробоя, емкостные свойства и тун­нелирование частиц через p-n -переход. Проследите, какое из этих свойств
p-n -перехода положено в основу работы соответствующего диода.

Основным признаком, по которому производится классификация диодов,
является область применения. Изучать каждый тип диодов лучше всего по следующей схеме:

– принцип работы диода;

– вольт-амперная характеристика (нарисуйте и укажите рабочий участок);

– параметры, эквивалентная схема;

– особенности конструкции;

– применение;

– условные буквенно-цифровые обозначения.

Вопросы для самоконтроля

1. Дайте характеристику следующим типам диодов:

а) выпрямительные диоды;

б) стабилитроны и стабисторы;

в) варикапы;

г) туннельные диоды.

2. Объясните различие между сопротивлением диода постоянному току и дифференциальным сопротивлением.

3. Назовите конструктивные отличия СВЧ-диодов.

4. Перечислите особенности и преимущества диодов Шоттки.

[ 1, с. 46–72; 2, c. 37–42; 3, c. 28–53].

Дата добавления: 2015-05-07