Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Элементы электронных схем


Полупроводниковые диоды.

Принцип действия полупроводниковых диодов (вентилей) основан на явлении односторонней проводимости границы раздела двух полупроводников с различными типами электропроводности: электронной (электропроводность п – типа) и дырочной (электропроводность р – типа). Область электропроводности п – типа характеризуется тем, что прохождение тока здесь происходит за счет переноса отрицательно заряженных электронов, избыточное количество которых создается путем ввода в монокристалл полупроводника донорных примесей, например сурьмы, мышьяка, фосфора. В области электропроводности р – типа прохождение тока обусловлено переносом положительно заряженных «дырок» (дырка – это атом, у которого не хватает одного электрона и который, следовательно, обладает положительным зарядом, по абсолютной величине равным заряду электрона). Дырки получаются путем введения в монокристалл полупроводника акцепторных примесей, например индия, бора, алюминия.

Вместе с тем следует отметить, что вследствие теплового разрыва связей межу атомами в примесных полупроводниках всегда наряду с основными носителями, концентрация которых большая, существуют такие неосновные носители: дырки в полупроводниках п-типа и электроны в полупроводниках р-типа. В полупроводниках без примесей число электронов всегда равно числу дырок.

При непосредственном контактировании двух полупроводников, один из которых обладает электронной, а другой дырочной электропроводимостью, получается так называемый электронно-дырочный переход (р-п переход), основным свойством которого является зависимость величины его сопротивления от полярности приложенного напряжения. Для присоединения к внешней цепи у р-п областей полупроводника создают омические контакты с выводами.

Рассмотрим на примере двухслойного кристалла кремния процессы, происходящие в р-п переходе при воздействии на него внешнего напряжения. Если к р – области приложить положительный потенциал, а к п – области –отрицательный, то основные носители тока будут двигаться в пограничном слое навстречу друг другу (рис. 28, а). В результате сопротивление р-п



а – открытое (проводящее) состояние; б – закрытое (непроводящее) состояние; в – вольт-амперная характеристика.

Рисунок 28 – Прохождение тока через р-п переход полупроводникового диода

перехода уменьшается и через границу раздела проходит прямой ток Iпр, ограниченный практически только сопротивлением нагрузки Rн. Внешнее напряжение Uпр такой полярности называется прямым или проводящим.

При измерении полярности приложенного напряжения (рис.1, б) дырки в р- области и электроны в п- области полупроводника будут удаляться от границы раздела, что приводит к увеличению сопротивления р-п перехода, а поток основных носителей уменьшается до нуля. Через р-п переход проходит незначительный ток, создаваемый неосновными носителями, для которых приложенная разность потенциалов является ускоряющей. Внешнее напряжение такой полярности называется обратным Uобр или запирающим, а обусловленный им небольшой ток – обратным током Iобр.

Таким образом, значение и направление тока, проходящего через р-п переход двухслойной полупроводниковой структуры, зависит от значения и знака внешнего напряжения, т.е. р-п переход обладает выпрямляющими (вентильными) свойствами. Зависимость тока I, проходящего через р-п переход, от приложенного к нему напряжения U называется вольт-амперной характеристикой перехода. Эта характеристика имеет две ветви (рис. 28, в): одна расположена в первом квадранте и соответствует проводящему направлению в р-п переходе (прямому току в нем), вторая – в третьем квадранте и характеризует запирающие свойства перехода.

 

Лекция №11.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Общие сведения. Электроникойназывают одну из отраслей электротехники, которая реализует знания (науку) об электрофизических свойствах и процессах в полупроводниках | УСИЛИТЕЛЬНЫЕ КАСКАДЫ

Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 189; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.002 сек.