3.Получение и свойства pn –перехода:

рn - переход

р - - + + n

- + - + + -

C=εS/δ

Где δ – ширина pn перехода.

Эффект Эрми: с ↑Uоб → δ↑ →с↓.

Фарад –Вольтерная характеристика:

С (пФ)

50 Cmax

40

30

20

Cmin

10

Uоб(В) -50 -40 -30 -20 -10 0

∆ U

К достоинствам относится:

Обеспечивает реактивно- ёмкостное сопротивление в составе интегральных схем.

Основным параметром является коэффициент по ёмкости :

Кс = ∆С/∆Uоб = 2-20

Cmax= 5- 50 пФ

Cmin= Cmax/10

Область применения:

1.В сенсорных переключателях.

2.При дистанционном управлении каких-то систем автоматического регулирования.(САР)

Фотодиоды:

УГО:

Ф

А К

Uоб(2)

Uвых=0(1)

1-ый режим, когда фотодиод работает без внешнего источника питания- называется режим фотогенератора, а прибор – фотоэлементом.

А К

Еф =(0,5-1)В

Принцип действия:

р - типа. pn n - типа

- + - - + - + +

- + - + +- +

+ -

При отсутствии светового потока, прибор работает как обычный выпрямительный диод, т.е. при приложении Uпрям, протекает большой прямой ток, pn- переход исчезает; при приложении Uобр pn- переход расширяется и ток становится равным нулю.

При поступлении светового потока, происходит дополнительная ионизация слоя р и n, т.е. валентные электроны, получившие энергию фотона, переходят из валентной зоны в проводимость , в результате во всех областях образовываются дополнительные дырки и электроны.

При наличии pn перехода, через него разрешено движение только неосновных зарядоносителей. В результате, дырки переходят в слой p (не основной для области n), а электроны (не основные для области p) переходят в слой n.

В области n избыток электронов, а в р избыток дырок. Возникает разность потенциалов, которая учитывается на электродах, как фотоэффект.

Область применения:

В качестве солнечных элементов в космических батареях (солнечная энергия в электрическую, для питания).

Но есть главный недостаток: маленький КПД: η =30 % (теоретическое), η=19% (практическое.).

2-ой режим работы фотодиода, когда к нему прикладывают Uобр:

ВАХ:

Iпр (мА)

Uоб(В) Uпр (В)

Ф=0

Ф1>0

Ф2>Ф1

Iоб(мА)

При отсутствии светового потока:

При Uобр и ростом , растёт движение неосновных зарядоносителей, т.е. ростёт обратный ток.

Область применения: в качестве различных датчиков размерных пареметров.