44. Электронные полупроводники (n-типа)

Полупроводник n-типа

Термин «n-тип» происходит от слова «negative», обозначающего отрицательный заряд основных носителей. Этот вид полупроводников имеет примесную природу. В четырёхвалентный полупроводник (например, кремний) добавляют примесь пятивалентного полупроводника (например,мышьяка). В процессе взаимодействия каждый атом примеси вступает в ковалентную связь с атомами кремния. Однако для пятого электрона атома мышьяка нет места в насыщенных валентных связях, и он переходит на дальнюю электронную оболочку. Там для отрыва электрона от атома нужно меньшее количество энергии. Электрон отрывается и превращается в свободный. В данном случае перенос заряда осуществляется электроном, а не дыркой, то есть данный вид полупроводников проводит электрический ток подобно металлам. Примеси, которые добавляют в полупроводники, вследствие чего они превращаются в полупроводники n-типа, называются донорными.

45. Дырочные полупроводники (р-типа)

Полупроводник p-типа

Термин «p-тип» происходит от слова «positive», обозначающего положительный заряд основных носителей. Этот вид полупроводников, кроме примесной основы, характеризуется дырочной природой проводимости. В четырёхвалентный полупроводник (например, в кремний) добавляют небольшое количество атомов трехвалентного элемента (например, индия). Каждый атом примеси устанавливает ковалентную связь с тремя соседними атомами кремния. Для установки связи с четвёртым атомом кремния у атома индия нет валентного электрона, поэтому он захватывает валентный электрон из ковалентной связи между соседними атомами кремния и становится отрицательно заряженным ионом, вследствие чего образуется дырка. Примеси, которые добавляют в этом случае, называются акцепторными.

46.Полупроводниковые индикаторы. Полупроводниковые индикаторы основаны на явлении люминесценции, обусловленной рекомбинацией электронов и дырок при их инжекции под действием прямого напряжения на р-n-переходе. ППИ характеризуются рядом преимуществ по сравнению с другими типами индикаторов: большой срок службы; совместимость с интегральными схемами, благодаря низким потребляемым напряжениям и токам; высокая надежность при ударных и вибрационных перегрузках; компактность; малая инерционность ППИ обеспечивает высокое быстродействие.

47.Полупроводниковый диод, классификация, условное обозначение, структура, принцип действия, вольтамперная характеристика. Полупроводниковым диодом называется устройство, состоящее из кристалла полупроводника, содержащее обычно один p-n переход и имеющее два вывода. Классификация производится по следующим признакам: По конструкции(плоскостные диоды;точечные диоды;микросплавные диоды), По мощности(маломощные;средней мощности;мощные), По частоте(низкочастотные;высокочастотные;СВЧ), По функциональному назначению(выпрямительные диоды;импульсные диоды;стабилитроны;варикапы;светодиоды;тоннельные диоды). Условное обозначение диодов подразделяется на два вида: маркировка диодов; условное графическое обозначение (УГО) – обозначение на принципиальных электрических схемах. В точечным диоде тонкая заостренная проволочка с нанесенной на нее примесью приваривается при помощи импульса тока к пластинке полупроводника с определенным типом электропроводности. При этом из иглы в основной полупроводник диффундируют примеси которые создают в нем область с другим типом проводимости. Это процесс называется формовкой диода. Таким образом, около иглы получается мини p-n переход полусферической формы. Следовательно, принципиальной разницы между точечными и плоскостными диодами нет. Позже появились еще так называемые микро-плоскостные или микросплавные диоды, которые имеют несколько больший по плоскости p-n переход, чем точечные диоды.Вольтамперная характеристика реального диода проходит ниже, чем у идеального p-n перехода: сказывается влияние сопротивления базы. Кривая обратного тока ВАХ имеет наклон, так как за счёт возрастания обратного напряжения увеличивается генерация собственных носителей заряда.

48.Сглаживающие фильтры, назначение, классификация, эл.схема, принцип работы. Сглаживающий фильтр — устройство для сглаживания пульсаций после выпрямления переменного тока диодным мостом. Простейшим сглаживающим фильтром является электролитический конденсатор большой ёмкости, установленный на схеме параллельно нагрузке, соблюдая полярность конденсатора. В любой схеме выпрямления на выходе выпрямленное напряжение помимо постоянной составляющей содержит переменную, называемую пульсацией напряжения.[1] Пульсация напряжения столь значительна , что непосредственно питание нагрузки от выпрямителя, возможно, относительно редко там, где приёмник энергии не чувствителен к переменной составляющей выпрямленного напряжения.

49.Стабилитрон,условное обозначение, структура, принцип действия, вольтамперная характеристика. Стабилитроном называется полупроводниковый диод, предназначенный для стабилизации уровня постоянного напряжения.По конструкции стабилитроны всегда плоскостные и кремниевые. Принцип действия

стабилитрона основан на том, что на его вольтамперной характеристике имеется

участок, на котором напряжение практически не зависит от величины протекающего тока. Принцип действия. При уменьшении входного напряжения ток через стабилитрон и падение напряжения на Ro может уменьшаться, а напряжения на стабилитроне и на нагрузке останутся постоянными, исходя из вольтамперной характеристики. При увеличении входного напряжения ток через стабилитрон и URo увеличивается, а напряжение на нагрузке всё равно остаётся постоянным и равным напряжению стабилизации.Т.е. стабилитрон поддерживает постоянство напряжения при изменении тока через него от Iст.min до Iст.max. Основные параметры стабилитронов: Напряжение стабилизации Uст,

Минимальное, максимальное и номинальное значение тока стабилизации Iст.min, Iст.-max, Iст.ном,изменение напряжения стабилизации,Температурный коэффициент стабилизации. Стабилитроны, предназначенные для стабилизации малых напряжений, называются стабисторами. Стабисторы – для стабилизации напряжения менее 3В, и у них используется прямая ветвь ВАХ.