6. Тиристоры. Устройство. Принцип действия. Вольт-амперная характеристика. Применение.
Тири́стор — полупроводниковый прибор с управляющим электродом, выполненный на основе монокристалла полупроводника с тремя или более p-n переходами и имеющий два устойчивых состояния: закрытое состояние, то есть состояние низкой проводимости и открытое состояние, то есть состояние высокой проводимости.
Основное применение тиристоров — управление мощной нагрузкой с помощью слабых сигналов, а также переключающие устройства.
Основная схема тиристорной структуры показана на рис. Она представляет собой четырёхслойный полупроводник структуры p-n-p-n, содержащий три последовательно соединённых p-n
перехода J1, J2, J3. Контакт к внешнему p-слою называется анодом, к внешнему n-слою — катодом. В общем случае p-n-p-n прибор может иметь до двух управляющих электродов (баз), присоединённых к внутренним слоям. Прибор без управляющих электродов называется диодным тиристором или динистором. Такие приборы управляются напряжением, приложенным между основными электродами. Прибор с одним управляющим электродом называют триодным тиристором или тринистором (иногда просто тиристором, хотя это не совсем правильно). В зависимости от того, к какому слою полупроводника подключён управляющий электрод, тринисторы бывают управляемыми по аноду и по катоду. Наиболее распространены последние.
Типичная ВАХ тиристора, проводящего в одном направлении (с управляющими электродами или без них), приведена на рис 2. Она имеет несколько участков:
Между точками 0 и 1 находится участок, соответствующий высокому сопротивлению прибора — прямое запирание.
В точке 1 происходит включение тиристора.
Между точками 1 и 2 находится участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением.
Участок между точками 2 и 3 соответствует открытому состоянию (прямой проводимости).
В точке 2 через прибор протекает минимальный удерживающий ток Ih.
Участок между 0 и 4 описывает режим обратного запирания прибора.
Участок между 4 и 5 — режим обратного пробоя.
Вольтамперная характеристика симметричных тиристоров отличается от приведённой на рис. тем, что кривая в третьей четверти графика повторяет участки 0—3 симметрично относительно начала координат.
7. Оптоэлектронные элементы. Полупроводниковые оптоэлектронные приборы.
Осн. элементами Оптоэлектроники являются источники излучения (когерентные и некогерентные), фотоприёмники, модуляторы, дефлекторы, волоконные световоды и согласующие элементы, мультиплексоры и демультиплексоры, а также пространственно-временные модуляторы света (управляемые транспаранты), используемые для двумерного динамич. отображения и обработки информации. Когерентными источниками излучения в О. служат гл. обр. инжекционные лазеры. К некогерентным источникам излучения относят светодиоды. В качестве приемников излучения используются фотодиоды.