Свойства p-n перехода

К основным свойствам p-n перехода относятся:

- свойство односторонней проводимости;

- температурные свойства p-n перехода;

- частотные свойства p-n перехода;

- пробой p-n перехода.

Свойство односторонней проводимости p-n

Вольтамперной характеристикой (ВАХ) называется графически выраженная зависимость величины протекающего через p-n переход тока от величины приложенного напряжения. I=f(U).

Температурное свойство p-n перехода показывает, как изменяется

работа p-n перехода при изменении температуры

Частотные свойства p-n перехода показывают, как работает p-n переход при подаче на него переменного напряжения высокой частоты. Частотные свойства p-n перехода определяются двумя видами ёмкости перехода:

- ёмкость, обусловленная неподвижными зарядами ионов донорной и акцепторной примеси. Она называется зарядной, или барьерной ёмкостью;

- диффузионная ёмкость, обусловленная диффузией подвижных носителей заряда через p-n переход при прямом включении.

Вывод: чем меньше величина ёмкости p-n перехода, тем на более высоких частотах он может работать.

Явление сильного увеличения обратного тока при определённом обратном напряжении называется электрическим пробоем p-n перехода.

Различают электрический (лавинный, туннельный) и тепловой пробои.

3)Полупроводниковыерезисторы:варисторы,термо- Тензорезисторы Назначение. Характеристики, основные параметры.

Полупроводниковый резистор — полупроводниковый прибор с двумя выводами, в котором используется зависимость электрического сопротивления полупроводника от напряжения.

Тип резисторов	Условное обозначение
Линейные резисторы
Варисторы
Терморезисторы: термисторы, позисторы
Тензорезисторы
Фоторезисторы

Первые две группы полупроводниковых резисторов в соответствии с этой классификацией – линейные резисторы и варисторы – имеют электрические характеристики, слабо зависящие от внешних факторов: температуры окружающей среды, вибрации, влажности, освещенности и др. Для остальных групп полупроводниковых резисторов, наоборот, характерна сильная зависимость их электрических характеристик от внешних факторов. Так, характеристики терморезисторов существенно зависят от температуры, характеристики тензорезисторов – от механических напряжений.

Варистор – это полупроводниковый резистор, сопротивление которого зависит от приложенного напряжения и, обладающий нелинейной симметричной вольт – амперной характеристикой (ВАХ).

Основные параметры варисторов:

1)коэффициент нелинейности,

где U и I – напряжение и ток варистора.

Для различных типов варисторов  = 2…6;

2)максимальное допустимое напряжение U_maxдоп (от десятков вольт до нескольких киловольт); 3)номинальная мощность рассеяния Р_ном (1…3Вт);4)температурный коэффициент сопротивления ТКС; 5)предельная максимальная рабочая температура (60…70С).

Область применения варисторов: варисторыможноиспользовать на постоянном и переменномтокес частотой до нескольких килогерц. Они используются для защиты от перенапряжений, в стабилизаторах и ограничителях напряжения, в различных схемах автоматики.

Терморезисторы – это полупроводниковые резисторы, в которых используется зависимость электрического сопротивления полупроводника от температуры.

Основные параметры термисторов:

1)номинальное сопротивление – это его сопротивление при определенной температуре (обычно 20⁰С) (от нескольких Ом до нескольких кОм с допустимым отклонением от номинального сопротивления ±5, ±10 и ±20%);

2)температурный коэффициент сопротивления терморезистора показывает относительное изменение сопротивления терморезистора при изменении температуры на один градус:

3)максимально допустимая температура – это температура, при которой еще не происходит необратимых изменений параметров и характеристик терморезистора;

4)допустимая мощность рассеяния - это мощность, при которой терморезистор, находящийся в спокойном воздухе при температуре 20⁰С, разогревается при прохождении тока до максимально допустимой температуры;

5)постоянная времени терморезистора

Температурная характеристика терморезистора - это зависимость его сопротивления от температуры.

Рисунок 2.2 – Температурные характеристики терморезисторов:

1 – термистор; 2 – позистор

Терморезисторы (термисторы и позисторы) применяют для температурной стабилизации режима транзисторных усилителей, а также в различных устройствах измерения, контроля и автоматики (измерения контроля и автоматического регулирования температуры, температурной и пожарной сигнализации и др.).

Тензорезистор – это полупроводниковый резистор, в котором используется зависимость электрического сопротивления от механической деформации.

Назначение – измерение давлений и деформаций.

Основные параметры тензорезисторов:1)номинальное сопротивление тензорезистора – это сопротивление без деформации при t = 20⁰C;2)коэффициент тензочувствительности – отношение относительного изменения сопротивления к относительному изменению длины тензорезистора:

3)предельная деформация тензорезистора.

Деформационная характеристика – это зависимость относительного изменения сопротивления тензорезистора от относительной деформации.

Рисунок 2.3 – Деформационные характеристики тензорезисторов из кремния с электропроводностью р- и n- типов

Дата добавления: 2015-06-04