Получение полупроводников p-типа и n-типа
Полупроводник n-типа
По виду проводимости полупроводники подразделяют на n-тип и р-тип.
Полупроводник n-типа имеет примесную природу и проводит электрический ток подобно металлам. Примесные элементы, которые добавляют в полупроводники для получения полупроводников n-типа, называются донорными. Термин «n-тип» происходит от слова «negative», обозначающего отрицательный заряд, переносимый свободным электроном.
Полупроводник p-типа
Полупроводник p-типа, кроме примесной основы, характеризуется дырочной природой проводимости. Примеси, которые добавляют в этом случае, называются акцепторными.
«p-тип» происходит от слова «positive», обозначающего положительный заряд основных носителей.
Транзистор четырехполюсник, hпараметр
Транзистор можно представить, как линейный четырехполюсник, если в качестве измеряемых токов и напряжений принимать небольшие их приращения, накладывающиеся на постоянные составляющие. Такие ограничения приходится принимать, так как входные и выходные характеристики транзистора нелинейны. Для небольших приращений напряжений и токов параметры транзистора можно считать линейными, что позволяет представить транзистор в виде линейного четырехполюсника. Связь между входными (U1, I1) и выходными (U2, I2) напряжениями и токами четырехполюсника (рис. 3.28) выражается системой двух уравнений. Выбрав два из входящих в эту систему параметров за независимые переменные, находят два других. Для транзистора как четырехполюсника в качестве независимых переменных выбирают приращение входного тока ∆I1 и выходного напряжения ∆U2, а приращения входного напряжения ∆U1 и выходного тока ∆I2 выражают через h-параметры транзистора.
|
|
|
∆U1 = h11∆I1 + h12∆U2, (3.7)
∆I2 = h21∆I1 + h22∆U2. (3.8)
Все h-параметры имеют конкретный физический смысл и отражают параметры транзистора в соответствующей схеме включения
Тиристоры
Тиристор является силовым электронным не полностью управляемым ключом. Поэтому иногда в технической литературе его называют однооперационным тиристором, который может сигналом управления переводиться только в проводящее состояние, т. е. включаться. Для его выключения (при работе на постоянном токе) необходимо принимать специальные меры, обеспечивающие спадание прямого тока до нуля.
Тиристорный ключ может проводить ток только в одном направлении, а в закрытом состоянии способен выдержать как прямое, так и обратное напряжение.
Биполярные транзисторы.
Принцип работы транзистора, схемы включения
Биполя́рныйтранзи́стор — трёхэлектродный полупроводниковый прибор, один из типов транзисторов. В полупроводниковой структуре сформированы два p-n-перехода, перенос заряда через которые осуществляется носителями двух полярностей — электронами и дырками. Именно поэтому прибор получил название «биполярный» (от англ. bipolar), в отличие от полевого (униполярного) транзистора.
|
|
|
В активном усилительном режиме работы транзистор включён так, что его эмиттерный переход смещён в прямом направлении(открыт), а коллекторный переход смещён в обратном направлении (закрыт).
Любая схема включения транзистора характеризуется двумя основными показателями:
· Коэффициент усиления по току Iвых/Iвх.
· Входное сопротивление Rвх = Uвх/Iвх.
Схема включения с общей базой
Схема включения с общей базой.
Основная статья: Усилительный каскад с общей базой
· Среди всех трёх конфигураций обладает наименьшим входным и наибольшим выходным сопротивлением. Имеет коэффициент усиления по току, близкий к единице, и большой коэффициент усиления по напряжению. Не инвертирует фазу сигнала.
· Коэффициент усиления по току: Iвых/Iвх = Iк/Iэ = α [α<1].
· Входное сопротивление Rвх = Uвх/Iвх = Uэб/Iэ.
Входное сопротивление (входной импеданс) усилительного каскада с общей базой мало зависит от тока эмиттера, при увеличении тока — снижается и не превышает единиц — сотен Ом для маломощных каскадов, так как входная цепь каскада при этом представляет собой открытый эмиттерный переход транзистора.
|
|
|
Виды пробоев
1.2.3. Пробой p-n-перехода
Пробоем называют резкое изменение режима работы p-n-перехода, находящегося под большим обратным напряжением. ВАХ для больших значений обратных напряжений показана на рис. 1.5
Рис. 1.5
Началу пробоя соответствует точка А. После этой точки дифференциальное сопротивление перехода стремится к нулю.
Различают три вида пробоя p-n-перехода:
I. Туннельный пробой (А-Б),
II. Лавинный пробой (Б-В),
III. Тепловой пробой (за т.В).
Туннельныйпробой возникает при малой ширине p-n-перехода (например, при низкоомной базе), когда при большом обратном напряжении электроны проникают за барьер без преодоления самого барьера. В результате туннельного пробоя ток через переход резко возрастает и обратная ветвь ВАХ идет перпендикулярно оси напряжений вниз.
Лавинныйпробой возникает в том случае, если при движении до очередного соударения с нейтральным атомом кристалла электрон или дырка приобретают энергию, достаточную для ионизации этого атома, при этом рождаются новые пары электрон-дырка, происходит лавинообразное размножение носителей зарядов; здесь основную роль играют неосновные носители, они приобретают большую скорость. Лавинный пробой имеет место в переходах с большими удельными сопротивлениями базы («высокоомная база»), т.е. в p-n-переходе с широким переходом.
|
|
|
Тепловойпробой характеризуется сильным увеличением тока в области p-n-перехода в результате недостаточного теплоотвода.Если туннельный и лавинный пробои, называемые электрическими, обратимы, то после теплового пробоя свойства перехода меняются вплоть до разрушения перехода.
Напряжения и токи в p-n-переходах зависят от параметров перехода и его температуры.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 4600; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!