Simítása jelenlegi kapcsolati félvezetők

előző ◈ a következő

Kijavítása akció a pn átmenet a félvezető

Kapcsolat két félvezetők területén egyengető műveletet. Ez azt jelenti, hogy az ellenállás ilyen érintkező függ az irányt a jelenlegi átfolyó. Az egyik irányban (zár), ez nagy az ellenkező (checkpoint) - kicsi. Különösen élesen kifejezett egyenirányító fellépés a felület a lyuk (p) és e (n) félvezető, amikor a kilépési munkája az n-típusú félvezető kisebb, mint a furat. Az ilyen érintkező mondani, mint az elektron-lyuk (p-n) vagy a mozgó érintkező.

Ahhoz, hogy jó p-n átmeneteket félvezető tiszta tányért két injektált szennyeződések - donor és akceptor. Először számolt elektronok a félvezető és a második - lyuk vezetőképesség. Például, ha a lemez készül germánium vagy szilícium, egy donor elem veszi az ötödik csoport a periódusos rendszer (foszfor, arzén és így tovább.), Valamint akceptor - a harmadik csoport elem (bór, indium, és így tovább.). Ennek eredményeként, az egyik fele a lemez van elektronikus, és a másik - lyuk vezetőképessége, mint két fele között - egy vékony átmeneti rétegként. Ez a p-n átmenet.

Tegyük fel, hogy a kommunikáció a két félvezetők azonos anyagú, de különböző típusú nincs szennyeződés. Ezután a határokat az energia sávok (vegyértékelektronját és a vezetési sáv) mindkét félvezetők azonos. A szennyező anyagok szintjének a tiltott sávban a félvezető található elektronikus közel a vezetési sáv és a lyuk a félvezető - közel a vegyérték sáv. Emiatt az átlagos energia szintje elektronvezetőképességgel és kémiai potenciálja a (m n) az első félvezető magasabb, és a kilépési munka - kisebb, mint a második (m p) (1. ábra).

A sáv vázlata p- és n-félvezető

Itt félvezetők érintkezésbe egymással. Elektronok mozognak az első, a második félvezető. Elektronikus félvezető pozitív töltésű, míg a lyuk - az negatív. A vékony réteg van felveszi a kapcsolatot az elektromos mező irányított a n-típusú félvezető, hogy a lyuk. Ennek eredményeként, az elektron energia szintjét a félvezető elhagyásra kerül, és a lyuk - mászni.

Kapcsolat az elektromos mező E késlelteti az elektronok átvitelét a p-típusú félvezető. Az átmeneti folyamat leáll, amikor a kémiai potenciál szintje egyaránt félvezetők készült egységes. A átmeneti rétegként válik erősen szegényített fő töltéshordozók (elektronok a n-típusú félvezető és lyukak a p-típusú félvezető). Az ellenállása sokszor nagyobb, mint a teljes ellenállás a két félvezetők. Ábra. 2. ábra a energiaszintek esetén érintkezés különböző típusú félvezető szennyeződések hiányában külső területen.

Offset zónák érintkezve p- és n-félvezető

Most ehhez hozzáadjuk a kristály kétoldalas elektromotoros erő ábrán látható. 3 mínusz p kristályok, és a kristályokat, + n.

Záró kötést átmenet

Ez a kapcsolat az úgynevezett „fordított”. A külső E elektromos tér ebben az esetben irányul a n-típusú félvezető, hogy a lyuk, azaz egyformán a kapcsolati mező E c. Az ilyen területen növeli a kapcsolati mező E c, és ezáltal tovább csökkenti a koncentráció a többségi töltéshordozók (lyukakat és vezetési elektronok) az átmeneti réteg. Az ellenállás az utóbbi tovább növeli. Az összeg a jelenlegi I s át a félvezető esetében ellátó feszültség nagyon kicsi, mivel a jelenlegi által meghatározott kisebbségi töltéshordozók, melynek koncentrációja elhanyagolható.

A változók most oszlopok külső elektromotoros erő (Ábra. 4).

A járat az átmeneti kapcsolatot

Ez a kapcsolat nevezzük „közvetlen”. Ebben az esetben a külső mező E ellen irányul a kapcsolati mező E c. Ezután vezetési elektronok és lyukak szabadon behatolnak a közbenső réteg, és az ellenállás az utóbbi gyakorlatilag eltűnik. A nagysága az átfolyó áram az érintkező már határozza meg a hordozókat, amelyek nagy koncentrációban, és a jelenlegi keresztül a p-n - átmenet jelentős lesz.

Ha a jelenlegi változó, attól függően, hogy annak irányát és erejét az érintkezési ellenállás válik lüktető, változó nulla szinte végtelenig. Ennek megfelelően, a jelenlegi keresztül az érintkező kerül sor csak, ha a külső mező E irányul a félvezető elektron lyuk (ábra. 4).

Ezen elv működik félvezető egyenirányító.

A függőség a jelenlegi I a feszültség (áram-feszültség jellemző p-n - átmenet) által leírt (1) képletű:

ahol c - állandó, független a hőmérséklettől és az alkalmazott feszültség;

D E - bandgap;

u - az alkalmazott feszültség;

e - az elektron töltése;

k - a Boltzmann állandó.

Módosító - áramkomponenst okozta kisebbségi töltéshordozók (I s). Ezután (1) válik:

„+” Jel a kitevőt megfelel a feszültség u ave alkalmazott előre irányban (4. ábra), Sign. „-” felel meg a feszültség u arr. alkalmazva a fordított irányban (ábra. 3).

Tól képletű (2) következik, hogy szobahőmérsékleten a jelenlegi keresztül a p-n - átmenet előfeszítve az előre irányban exponenciálisan nő a növekvő feszültség akkor is, ha a feszültség csak néhány tized voltos. Abban az esetben, fordított előfeszítő számára ugyanazokat az értékeket a feszültség érték egyenlő I s, a, illetve, nagyon kicsi.

iniciációs idő (log t o -8 -5);

Az élettartam (log t c -7 15);

Lebomlási ideje (log t d a -8 és -5);

Idő optimális megnyilvánulása (log t k -6 a -1).

Technikai megvalósítása hatás

Technikai végrehajtás hatása

Technikai megvalósítás rendkívül egyszerű: veszünk egy szabványos félvezetődiódalézer teszter és megmérjük annak ellenállását előre és hátra irányban. Látjuk, hogy az ellenállás különböznek több nagyságrenddel. Következő: biztosítja a hálózati 220 bemenetére az oszcilloszkóp, első közvetlenül (megfigyelni szinuszos), majd egy sorba kapcsolt dióda. Attól függően, hogy a polaritás a dióda kapcsolatban megfigyelhetjük szinuszhullám vágott pozitív vagy negatív fél ciklust.

Félvezető diódák, egyenirányítók használják az elektronika, az egyenirányító és átalakítására az elektromos nagyfrekvenciás rezgéseket, amplifikálására és generálnak elektromos oszcilláció megszámlálható-kritikus elektronikus eszközök, stb

Semiconductor egyenirányítók jellemzi magas hatásfok kis méret és az alacsony ár. Az egyik típus a germánium egyenirányítók áll germánium elektronikusan vezető lemez, amelyben az egyik oldalon van hegesztve indium labdát, és a másik - ón gyöngy. Tin részecskeelektród szolgál, hogy aktiválja egy egyenirányító áramkört. Indium jelentések germánium p vezetési típusú. Amikor fűtött, az indium bediffundál a germánium, miáltal a indium elektród közelében fordul elő a lyuk vezetőképesség, és egy bizonyos mélységben - egy egyengető p-n - átmenet.

Az ilyen egyenirányítók az érintkezési terület 1 mm 2, és a feszültség 1 V vezetünk áramok nagyobb, mint 1 A, a fordított irányú áramok kimarad általában nem haladja meg a néhány mikroamper. Amikor az érintkező területe több cm2 egyenirányítók hordozhat áramlatok több száz amper. Az átütési feszültség eléri több száz vagy több ezer voltot.

1.Physical enciklopédikus slovar.- M. 1983.

2. DV sivukhin Az általános során a fizika, Nauka, Moszkva, 1977.

  • félvezető
  • p-n átmenet
  • szennyező
  • donor
  • elfogadó
  • egyengető
  • elektron
  • lyuk
  • jelenlegi
  • a hordozókat
  • elektromos mező
  • előre elfogultság
  • vissza torzítás

Szakaszok Natural Sciences:

előző ◈ a következő