Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Свойства электронно-дырочного перехода
Если ширина граничной зоны p-n-перехода L, а напряжённость внутреннего поля , то в граничной зоне существует разность потенциалов. . К р-n-переходу можно подключить источник напряжения U одним из двух способов: а) прямое включение; б) обратное включение. А. Прямое включение: В р-n-переходе создаётся внешнее поле , тогда результирующее поле: , или . Если или , то поле Е внутри р-n-перехода будет вызывать прохождение тока, уменьшение граничной зоны и рассасывание её связанного заряда. При этом дырки движутся из р- в n-область, электроны – обратно. Вольт-амперная характеристика (ВАХ) р-n-перехода при прямом включении имеет вид: Uпор – напряжение, при котором через р-n-переход начинает протекать ток (пороговое). Uпор = 0, 2–0, 8 В. Б. Обратное включение: В р-n-переходе создаётся результирующее поле , или Е = Евн + + Евнеш, ток не протекает, граничная зона расширяется, её связанный заряд растёт. При определённом значении Uвнеш = Uпробоя р-n-переход начинает проводить ток ( ток пробоя ), при этом из р-области вырываются электроны, из n-области – дырки. В большинстве случаев при пробое р-n-переход разрушается. Таким образом, полная ВАХ р-n-перехода имеет вид: Из ВАХ р-n-перехода видно, что на его основе можно изготовить прибор, пропускающий ток только в одном направлении.
Полупроводниковый диод П/п диоды применяют в цепях, где надо обеспечить прохождение тока только в одном направлении, т. е. диод работает в режиме вентиля. Диод содержит р-n-переход с металлическими выводами, заключённый в герметичный корпус. Вывод от р-области – анод, от n-области – катод.
а) прямое включение: б) обратное включение: ток протекает ток не протекает · Диоды широко применяют в электротехнике и радиоэлектронике. Полупроводниковый триод (транзистор) На основе взаимодействия двух р-n-переходов изготавливают п/п транзистор. Он состоит из трёх областей (р-n-р или n-p-n), образующих два р-n-перехода: 1 – эмиттер Э; 2 – коллектор К; 3 – база Б. Для создания транзисторов с хорошими характеристиками необходимо, чтобы: 1) эмиттер был легирован гораздо сильнее базы (чтобы в нём создавалось много носителей зарядов); Легирование – добавление примесей; 2) толщина базы была меньше длины свободного пробега носителей заряда (чтобы они не успевали рекомбинировать в базе). Для нормальной работы транзистора на переход ЭБ подают прямое напряжение (прямое смещение), а на переход БК – обратное. Работа p-n-p транзистора 1. Переход ЭБ смещён в прямом направлении, по нему протекает ток IЭ, образованный в основном дырками (эмиттер р-типа легирован гораздо сильнее базы). 2. Пройдя базу, дырки попадают в поле, созданное UКБ, захватываются им и через коллектор идут к отрицательному полюсу источника UКБ. 3. Рекомбинировать в базе носители не успевают, поэтому IЭ » IК, причём UКБ > > UБЭ, т.е. при одинаковом токе мощность на сопротивлении RH в цепи коллектора РК = IКUКБ гораздо больше мощности в цепи эмиттера РЭ = IК UЭБ. Сигнал в цепи коллектора по характеру изменения тока повторяет сигнал цепи эмиттера, но по мощности значительно его превосходит, т. е. транзистор – усилитель. · Устройство, работа и подключение p-n-p и n-p-n транзисторов аналогичны с той лишь разницей, что источники питания UБЭ и UКБ для n-p-n транзистора включают в обратной полярности и основными носителями в нём являются электроны. · Усиление происходит за счёт энергии внешнего источника питания UКБ и закон сохранения энергии не нарушается. · Транзисторные усилители широко применяют в радиоэлектронике. |
Последнее изменение этой страницы: 2019-06-19; Просмотров: 170; Нарушение авторского права страницы