Пример: Транспортная логистика
Я ищу:
На главную  |  Добавить в избранное  

Радиоэлектроника /

Билеты по электронике

←предыдущая следующая→
1 2 3 



Скачать реферат


наблюдается местное нарушение электр. нейтральности, т.е. в этом месте будет преобладать положительный заряд ядер, равный заряду эл-на. Эти вакантные места, появл. в валентных связях, называются дырками. Дырка может быть заполнена валентным эл-ном из соседней связи. При этом одна связь заполнится, а другая станет дефектной, след. дырки могут перемещаться по кристаллу вместе с положительным зарядом. Т. в СПП-ке дырка появляется только при образовании св. эл-нов, то число дырок в нем всегда равно числу свободных электронов.

Св. эл-н может занять дырку и вновь стать валентным. При этом выделяется энергия дельта Е, в виде тепла или света. Такой процесс превращения св. эл-нов в связанный, приводящий к исчезновению св.эл-нов и дырки, наз. рекомбинацией. Обратный процесс = генерация. При отсутствии эл. поля в СПП-ке эл ток не возникает, те эл-ны и дырки находятся в состоянии хаотического теплового движения.

4.Электронный полупроводник.

Применение в технике чистых п/п-вых материалов очень ограничено. Почти во всех п/п приборах используются материалы, легированные примесями. При введении в п/п различных примесей можно > концентрацию эл-нов, не увеличивая одновременно концентрацию дырок и наоборот, т.е. получать п/п с дырочной или эл. проводимостью. В качестве примесей обычно ис-ся эл-ты 3 или 5 группы ПСХЭ. Элементы 5 группы служат для создания эл-х п/п, их называют донорами, тк они отдают в кристалл свободный эл. В качестве донорных примесей используется сурьма, фосфор, мышьяк. При введении атома донора в КР Ge только 4 эл-на от донорного атома могут участвовать в образовании КС с соседними атомами. Пятый эл-н при t, близкой к абс. нулю, будет вращаться вокруг атома донора и удерживаться около него за счет сил электр. притяжения.

(рис 1) При повышении t, свободным становится в первую очередь эл. донора, а его атом приобретает положительный заряд, т.е. ионизируется. Причем, тк ион прочно связан валентными эл-нами с соседними атомами, он не может передвигаться по кристаллу и создавать ток. То, для п/п-ка образование св.эл-нов не сопровождается образованием дырки. Ток может образовываться только эл-нами. Поэтому такие проводники называются электронными.

5.Дырочный проводник.

Вводятся эл-ты 3-й группы – Al, B, Ga.

(Рис) Эти примеси называют акцепторными, тк они могут забирать валентные эл-ны от соседних атомов и то создавать дырки. Атом примеси, присоед. один эл, становится отрицательным. Однако в целом кристалл остается нейтральным, т.е. образование дырки не сопровождается образованием электронов.

Заряд в пп-х, легированных акцепторами, переносятся в основном дырками. Поэтому такие п/п называются дырочными, а дырки – основными носителями. В пп-х электр. ток может быть вызван двумя причинами – электр. полем и неравномерным перераспределением заряда (эл-нов или дырок) по объему. Ток, образующ. при дрейфе носителей заряда в электр. поле, называют дрейфовым или током проводимости.

Ток, возникающ. при диффузии носителей из области, где их концентрация повышена, назыв. диффузионным.

6. Электронно-дырочный переход (полупроводниковый диод) = p/n-переход

p/n-переход – основной элемент современных диодов и транзисторов. Он возникает на границе между дырочной и эл-ной областью одного кристалла. p/n-переход обладает вентельными св-вами, что позволяет создать п/п диод.(рис) Изобразим условно кристалл, одна часть которого имеет дырочную проводимость, другая – эл-ную. В этом случае эл-ны и дырки могут переходить через границу. Слева от границы раздела эл-нов значительно Uб все < остается способных преодолеть возрастающее эл. поле, поэтому ток диффузии стремится к нулю. Эта зависимость имеет экспоненциальный характер.

8. Прямое включение p/n-перехода.

(рис1-2) При прямом включении p/n-перехода батарея включается так, что ее поле направлено навстречу контактному, практически все напряжение приложено к p/n-переходу. С увеличением Uб потенциальный барьер < и ток диффузии возрастает.

Изобразим графически вольт-амперную хар-ку p/n-перехода. (график)

Хар-ка п/п диода (линия 2) как правило отличается от хар-ки рассмотренного идеального p/n-перехода. Объясняется это тем, что в диодах последовательно с p/n-переходом включено сопротивление объема.

9. Основные типы п/п диодов и их классификация.

По области применения диоды можно разделить на след. группы:

1. выпрямительные

2. универсальные

3. сверхвысокочастотные

4. импульсные

5. опорные (стабилитронный)

6. варикапы

7. туннельные

По исходному п/п материалу:

1. германиевые (-60° - +70°)

2. кремниевые (-60° - +120°)

3. арсенидогалиевые (-60 - +250°)

Для обозначения марки п/п-х приборов ис-ся 6 элементов по ГОСТу 108 62-72:

- 1 элемент – буква или цифра, обозначает исх. материал (Г ли 1 – Ge, Л или 2 – Si, А или 3 – арсенит Ga)

- 2 элемент – буква, указывающая класс или группу приборов, обозначает Д – выпрямительные, универсальные, импульсные диоды; Т – транзисторы, В – варикапы, А – сверхвысокочастотные диоды, И – туннельные диоды, С – стабилитроны

- 3 элемент – число, указывает назначение или электрич. свойства прибора (выпрямительные диоды – 101 – 399; универсальные – 401 – 499; импульсные – 501 – 599).

- 4 элемент – буква, указывающая разновидность типа из данной группы приборов

напр. 2Д503Б – кремниевый импульсный диод разновидность типа Б.

- 5 элемент – цифра, определяющая порядковый номер разработки (у стабилизатора – номинальное и стабилизации)

- 6 элемент – буква, показ. деление технологического типа на параметры группы.

10. Полупроводниковые стабилитроны.

Предназначены для стабилизации уровня напряжения при изменении протекающего через диод тока: рабочий участок опорного диода нах-ся на пробивной ветви вольт-амперной хар-ки диода. За счет выбора материала и технологий прибора удается получить очень резкий пробой: при значительном изменении тока через диод напряжение на нем изменяется очень мало. (рис)

Основные параметры полупроводникового диода: 1)напряжение стабилизации; 2)ток стабилизации; 3)динамическое сопротивление; 4)температурный коэф. напряжения, равный отношению относительного приращения И ст. к абсолют. приращению t окр. среды, выражен. в % (ТНК = ∂Uст/ Uст ∙1/∂Т ∙ 100%); 5)наибольший и наименьший ток стабилизации.

11. Туннельные диоды. Варикапы.

Характерным для туннельных диодов явл-ся наличие в его ВАХ участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением, кот. сохраняется вплоть до очень больших частот.

(График – ВАХ туннельного диода)

Эти диоды наз-ся туннельными, тк у них исп-ся квантово-механический эффект туннельного прохождения тока через барьер. Туннельный эффект состоит в след: если ширина p/n-перехода очень узкая (сравнима с длиной волны эл-на), то имеется вероятность, ч то часть эл-нов сможет пройти через потенциальный барьер против сил электрического поля, даже если их энергия < величины потенциального барьера. Если эл-нов в проводнике очень много, то туннельный ток может достигать больших значений.

ВАРИКАПЫ. П/п диоды, предназначенные для работы в кач-ве управляемой или нелинейной (т.е. в зависимости от приложенного напряжения) емкостью. Действие варикапов основано на зависимости барьерной емкости от величины приложенного к диоду обратного напряжения.

12. Транзисторы биполярные. p-n-р-переход.

Транзисторы – п/п приборы, способные усиливать или генерировать электр. сигналы. Т. состоит из двух электронно-дырочных переходов (р/n или n/р), выполненных в одном монокристалле п/п-ка. Переходы р/n делят кристаллы на 3 области, причем средняя область имеет тип электропроводимости, противоположный крайним областям. (рис 1) В транзисторе среднюю область наз. базой, а крайние – эмитером или коллектором. Определяющие базу переходы наз-ся эмитерным и коллекторным. Проводимость базу может быть как электронной, так и дырочной. Транзисторы бывают р-n-р типа или n-р-n типа. Каждый из переходов Т. можно включить в прямом или обратном напряжении. И все процессы, о кот. говорили при рассмотрении р/n перехода, смещенного в прямом или обратном напряжении, будут иметь место и в переходах транзистора.

(рис 2) Принцип действия плоскостного транзистора р-n-р- перехода. В равновесном состоянии результирующие токи через оба перехода равны 0. При подключении к Э. положительного относительно базы напряжения (прямое смещение), а к коллектору – отрицательного U кб. (обратное смещение), расположение энергетических зон меняется. Высота потенциального барьера эмитерного перехода снижается, число дырок, переходящих слева направо и число эл-нов, переходящих справа налево, увеличивается. Обычно материалы эмитера и базы выбраны так, что равновесная концентрация дырок в базе на несколько порядков меньше, чем в эмитере. Поэтому поток дырок из эмитера в базу во много раз превышает поток из базы в эмитер. Можно считать, что весь ток через эмитерный переход обр-ся только дырками, инжектированными из эмитера в базу. Поскольку к коллекторному переходу приложено обратное напряжение Uк, то через коллекторный переход будет протекать лишь обратный ток, образуемый неосновными носителями заряда. Величина обратного тока опред-ся свойствами п/п-ка и температурой. При изготовлении транзистора величина слоя базы выпол. очень небольшой, так чтобы обеспечить неравенство W>Rr, то источник работает в режиме х.х., усилитель можно назвать усилителем

←предыдущая следующая→
1 2 3 



Copyright © 2005—2007 «Mark5»