Однофазная мостовая схема выпрямления
Энергетическая диаграмма полупроводников
Собственная проводимость полупроводников ( химически чистых полупроводников) осуществляется перемещением свободных электронов и перемещением связанных электронов на вакантные места парноэлектронных связей. Примеси, легко отдающие электроны и, следовательно, увеличивающие число свободных электронов, называются донорными (отдающими) примесями. Для германия донорной примесью будет мышьяк (As). У него 5 валентных электронов. 4 участвуют в создании ковалентных связей, а пятый - легко отрывается от атома и переходит в свободное состояние. Проводимость полупроводников, имеющих донорные примеси, называют проводимостью n-типа проводимостью (negativ - отрицательный) , как и сами такие полупроводники. Если в качестве примеси использовать полупроводник с меньшим количеством валентных электронов, например, индий по отношению к германию, то для образования нормальных (парноэлектронных) связей атома индия с соседними атомами одного электрона будет недоставать. Число дырок будет равно числу атомов примеси. Такого рода примеси называются акцепторными (принимающими) , а такая проводимость и сами полупроводники называются проводимостью р- типа проводимости (positiv - положительный) . Основными носителями зарядов в таких полупроводниках будут дырки. Вывод: донорные примеси отдают лишние валентные электроны, образуя полупроводник н- типа, а акцепторные примеси создают дырки, образуя полупроводник р-типа.
|
|
|
Донорные и акцепторные полупроводники
Уровни доноров ED и акцепторов EA расположены в запрещенной зоне:
уровни ED -вблизи дна зоны проводимости,
уровни EА -вблизи потолка валентной зоны.
Отрыв лишнего электрона от донора или добавление недостающего электрона к акцептору требует затраты энергии ионизации. (Eион)
Энергетические уровни примесных атомов, расположенные вблизи разрешенных зон, называются мелкими. Ряд примесей дает глубокие уровни, находящиеся вблизи середины запрещенной зоны.
Энергетические уровни доноров и акцепторов могут быть как мелкими, так и глубокими. Более того, одна примесь может создавать несколько уровней в запрещенной зоне. Ловушками захвата являются дефекты решетки, нейтральные в условиях термодинамического равновесия и способные захватывать носители заряда одного знака и освобождать их. Энергетические уровни таких ловушек лежат вблизи разрешенных зон и не принимают участия в процессах рекомбинации, иногда их называют уровнями прилипания.
Ловушки, участвующие в процессах рекомбинации, называются рекомбинационными, они характеризуются глубокими уровнями.
Особую роль в любом реальном полупроводнике играет его поверхность. Структурные нарушения кристаллической решетки и наличие адсорбированных атомов создают вблизи поверхности дополнительные энергетические уровни, называемые поверхностными. Эти уровни могут занимать различное положение на энергетической диаграмме, чаще всего они находятся в пределах запрещенной зоны.
|
|
|
В отсутствие электрического поля в кристалле и одинаковой концентрации носителей заряда в объеме полупроводника электроны и дырки находятся в непрерывном тепловом (хаотическом) движении, распределенном по всем направлениям. Ввиду хаотического характера движения носителей заряда ток в кристалле равен нулю.
Электрическое поле и неравномерность распределения концентраций носителей заряда являются факторами, создающими упорядоченное движение носителей заряда, т. е. обусловливающими электрический ток в кристалле полупроводника. Направленное движение носителей заряда под воздействием электрического поля называют дрейфом (дрейфовое движение), а под воздействием разности концентраций носителей заряда — диффузией (диффузионное движение). В зависимости от характера движения носителей заряда различают соответственно дрейфовый и диффузионный токи в полупроводниках, а в зависимости от типа носителей заряда — электронные и дырочные составляющие этих токов.
|
|
|
13)Выпрямительные диоды(схемы включения)Однофазная однополупериодная (однотактная) схема выпрямления
На рисунке 1 представлена простейшая схема выпрямления. Схема содержит один выпрямительный диод, включенный между вторичной обмоткой трансформатора и нагрузкой.
Однофазная мостовая схема выпрямления
Состоит из четырех диодов, включенных по мостовой схеме. В одну диагональ моста включается вторичная обмотка трансформатора, в другую – нагрузка (рис. 2). Общая точка катодов диодов VD2, VD4 является положительным полюсом выпрямителя, общая точка анодов диодов VD1, VD3 - отрицательным полюсом.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 271; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!