Коливань решітки, згідно квантової механіки, можна зіставити квазічастинки - фонони. Кожному коливан Напівпровідниковий діод

Л

Тема 42. Напівпровідникові діоди та транзистори.

Напівпровідникові діоди та транзистори (2 год)

Мета: Вивчити технологію створення та режими роботи діодів та тріодів.

План 1. Напівпровідниковий діод. 2. Напівпровідниковий тріод. 3. Тунельні діоди.

Література: [1], [3], [5], [7], [16] – основна; [2], [6], [7] – додаткова.

Напівпровідниковий діод складається з двох типів напівпровідників - діркового і електронного. У процесі контакту між цими областями з області з напівпровідником n-типу в область з напівпровідником p-типу проходять електрони, які потім рекомбінують з дірками. Внаслідок цього виникає електричне поле між двома областями, що встановлює межу поділу напівпровідників - так званий pn перехід. В результаті в області з напівпровідником p-типу виникає некомпенсований заряд з негативних іонів, а в області з напівпровідником n-типу виникає некомпенсований заряд з позитивних іонів. Різниця між потенціалами досягає 0,3-0,6 В.

Зв'язок між різницею потенціалів і концентрацією домішок виражається наступною формулою:

де V _T - Термодинамічна напруга, _{N n} - Концентрація електронів, N _p - Концентрація дірок, n _i - Власна концентрація ^[2].

У процесі подачі напруги плюсом на p-напівпровідник і мінусом на n-напівпровідник зовнішнє електричне поле буде направлено проти внутрішнього електричного поля pn переходу і при достатньому напруженні електрони подолають pn перехід, і в ланцюзі діода з'явиться електричний струм (пряма провідність). При подачі напруги мінусом на область з напівпровідником p-типу і плюсом на область з напівпровідником n-типу між двома областями виникає область, яка не має вільних носіїв електричного струму (зворотна провідність). Зворотний струм напівпровідникового діода не дорівнює нулю, оскільки в обох областях завжди є неосновні носії заряду. Для цих носіїв pn перехід буде відкритий.

Таким чином, pn перехід проявляє властивості односторонньої провідності, що обумовлюється подачею напруги з різною полярністю. Це властивість використовують для випрямлення змінного струму.

Дата добавления: 2014-01-05