Контакт металл-полупроводник

Аме<Ап.п. (n-тип)

В этом случае электроны из Ме начинают переходить в п.п. Приконтактный слой п.п. становится обогащённым и имеет малое сопротивление при любой полярности внешнего поля. Такой контакт называется омическим (не выпрямляющим)

Аме>Aп.п (р-тип)

Аме>Aп.п. (n-тип)

Обладает выпрямляющей способностью, создаётся область с высоким сопротивлением, это переход шоттки. Создают диоды шоттки, там есть накапливаение зарядов. Они работают на СВЧ, у диодов шоткинет обратных токов. Диод Шоттки – это полупроподниковый диод, выполненный на основе контакта металл-полупроводник. Вместо p-n-перехода в диодах шоттки используют в качестве барьера переход матеалл-полупроводник, при изготовлении на очищенную поверхность полупроводникового кристала наносят тонкий слой металла, в области этого перехода возникает потенциальный барьер, барьер Шоттки, изменение высоты которого под действием внешнего напряжения приводит к изменению тока через прибор. Особенности устройства диода шоттки определяют его свойства, а значит и использование. Наиболее важными характеристиками диодов шоттки являетя низкое прямое падение напряжения фактическое отсутствие заряда обратного восстановления.

Кроме тог, ток через контакт металл-полупроводник, в отличии от тока в электронно-дырочном переходе, обусловлен только основными носителями заряда – электронами. По этой причине диоды на основе барьера шоттки являются быстродействующими приборами, они служат главным образом СВЧ диодами различного назначения. Прочие отличия диодов шотки от полупроводниковых диодов, это возможность получать требуемую высоту потенциального барьера, по средствам выбора соответствующего металла, низкий уровень высокочистотных шумов, что делает их наиболее предпочтительными для применения в импульсных блоках питания, также они применяются в конверторах, мощных выпрямителях на высоких скоростях переключения, в том числе диоды шоттки применяют в качестве приёмников излучения, модуляторов света, их используют также в солнечных батареях. Среди недостатков этих диодов стоит отметить чувствительность к обратным значениям тока и напряжения, в следствии чего при повышении допустимых значений диод перегревается и выходит из строя. Температурный диапазон зависит от корпуса и составляет примерно от – 50 до +150С. Допустимое обратное напряжение промышленно выпускаемых диодов шотки ограничено 250В.

13) Полупроводниковый диод прибор, обладающий способностью хорошо пропускать через себя электрический ток одного направления и плохо ток противоположного направления. Это свойство диода используют в выпрямителях для преобразования переменного тока в постоянный. Полупроводниковый диод представляет собой полупроводниковую пластинку с двумя областями разной проводимости: электронной (n-типа) и дырочной (р-типа). Между ними — разделяющая граница, называемая р-n переходом.Область n-типа называют отрицательным электродом, а область р-типа — положительным электродом полупроводникового диода. Диод хорошо пропускает ток, когда его отрицательный электрод соединен с отрицательным полюсом источника напряжения (батареи), а положительный с положительным полюсом, т. е. когда на диод подается напряжение прямой полярности, или прямое напряжение. В этом случае электроны в n-области полупроводниковой пластинки будут двигаться к положительному полюсу батареи, т. е. к границе с р-областью, в то же время «дырки» в р-области будут двигаться к отрицательному полюсу батареи и, следовательно, к границе с p-областью. В результате вблизи р-п перехода произойдет накопление положительных и отрицательных зарядов, и поэтому сопротивление перехода уменьшится. При напряжении противоположной (обратной) полярности, когда положительный полюс батареи соединен с n-областью, а отрицательный с р-областью, электроны в n-области и «дырки» в р-области движутся от границы р-n перехода. Вследствие этого происходит уменьшение положительных и отрицательных зарядов вблизи р-n перехода, и его сопротивление увеличивается. Это и означает, что при переменном напряжении ток через диод в одном направлении будет большей силы, чем в другом, т. е. в нагрузке появится практически ток одного направления — произойдет выпрямление переменного тока.Наряду с выпрямительными свойствами р-n переход обладает емкостью, зависящей от значения и полярности приложенного напряжения. При прямом напряжении емкость диода больше, чем при обратном.

Выпрямительные устройства используются для преобразования переменного напряжения в постоянное. Выпрямительное устройство обычно состоит из трансформатора, полупроводниковых диодов, осуществляющих выпрямление переменного напряжения, и сглаживающего фильтра, уменьшающего пульсацию выпрямленного напряжения. Для работы выпрямителей принципиальное значение имеет характер фильтра, включенного на выходе выпрямителя. Выпрямители, нагруженные на фильтр в виде конденсатора, используются в широком диапазоне выпрямленных напряжений и мощностей. Трансформаторы этих выпрямителей должны иметь большую мощность, чем выпрямители с индуктивным фильтром. К недостаткам выпрямителей с емкостным фильтром относятся большая амплитуда тока через выпрямительный диод в момент включения источника. Выпрямители с индуктивным фильтром применяются в широком диапазоне выпрямленных напряжений при мощностях от десятков ватт до нескольких киловатт и при токах свыше 1 А. Такие выпрямители имеют меньшее внутреннее сопротивление по сравнению с выпрямителями с емкостным фильтром, что уменьшает зависимость выпрямленного напряжения от тока нагрузки. Применение индуктивного фильтра ограничивает импульс тока через диод. Недостатком выпрямителей с таким фильтром являются перенапряжения, возникающие на выходной емкости и на дросселе фильтра при включении выпрямителя и при скачкообразных изменениях тока нагрузки, что представляет опасность для элементов самого выпрямителя и его нагрузки. Выпрямители без сглаживающего фильтра применяются сравнительно редко и в тех случаях, когда пульсации напряжения на нагрузке не имеют существенного значения. Сглаживающий фильтр также часто отсутствует в многофазных выпрямителях, имеющих малую пульсацию выпрямленного напряжения. Выбор схемы выпрямителя зависит от ряда факторов, которые должны учитываться в зависимости от требований, предъявляемых к выпрямительному устройству. К ним относятся: выпрямленное напряжение и мощность, частота пульсации выпрямленного напряжения, число диодов, обратное напряжение на диоде, коэффициент использования мощности трансформатора, напряжение вторичной обмотки. Повышение частоты пульсации позволяет уменьшить размеры сглаживающего фильтра.

Дата добавления: 2015-06-04