32.Типы проводимости полупроводника

В зависимости от характера функции различают три типа ВАХ (рис.6.9б).

У терморезисторов с ВАХ первого типа (кривая 3) увеличение тока сопровождается увеличением напряжения. Широкое распространение получили медно-марганцевые (ММТ) и кобальто-марганцевые (КМТ) терморезисторы. Эти приборы чаще всего используются в измерительных схемах (например, в электронных термометрах), терморегуляторах и термокомпенсаторах. Простейшая схема термокомпенсации в измерительных приборах приведена на рис.6.10. Большинству стрелочных электроизмерительных приборов присуща температурная погрешность, возникающая за счет существенного возрастания сопротивления медной рамки прибора при увеличении температуры (положительный ТКС ). В то же время сопротивление падает за счет отрицательного ТКС терморезистора, а сопротивление шунта остается неизменным. Общее сопротивление цепочки термокомпенсации изменяется таким образом, что суммарное сопротивление всей резистивной цепи в заданном интервале температур оказывается стабильным.

Рисунок 6.10 — Схема термокомпенсации измерительных приборов

В измерительных устройствах и системах автоматического регулирования зачастую применяются измерительные мосты, в одно из плеч которых включается терморезистор. Величина разбаланса моста позволяет определить отклонение температуры от номинального значения, которое соответствует балансу моста. Другой способ измерения температуры заключается в определении отклонения частоты генератора, которая определяется величиной сопротивления , в качестве которого и используется терморезистор.

У терморезисторов с ВАХ второго типа (кривая 2) в определенном диапазоне токов напряжение практически не меняется. Такие приборы используют в качестве стабилизаторов напряжения. На рис. 6.11 приведена схема простейшего стабилизатора напряжения, построенного по принципу делителя напряжения.

У терморезисторов с ВАХ третьего типа (кривая 1) после достижения максимума рост тока сопровождается уменьшением напряжения. Эти приборы применяются в системах автоматического регулирования.

Рисунок 6.11 — Схема стабилизатора напряжения на терморезисторе

Если в цепь с таким терморезистором включить обычный линейный резистор, в цепи будет наблюдаться релейный эффект (скачкообразное изменение тока при изменении окружающей среды или приложенного напряжения).

В отличие от терморезисторов с отрицательным ТКС позисторы (терморезисторы с положительным ТКС ) имеют -образную температурную характеристику (рис.6.12а). Позистор, включенный последовательно с переменным сопротивлением нагрузки, выполняет функцию ограничителя тока. Когда сопротивление нагрузки падает ниже определенного значения, в цепи увеличивается ток и увеличивается температура позистора. Сопротивление позистора при этом возрастает (рис.6.12а), что и ограничивает ток в цепи нагрузки.

33.Примесная проводимость полупроводников. Электронно-дырочный переход

При сообщении энергии (повышении температуры, освещенности и т.п.) атомам полупроводника в них появляются свободные электроны, которые могут перемещаться под действием внутреннего или внешнего электрического поля. Незаполненная ковалентная связь, оставшаяся на месте ушедшего электрона, создает положительный заряд, называемый дыркой. Электроны и дырки являются носителями заряда в полупроводнике, а проводимость полупроводника, осуществляемая зарядами обоих знаков (свободных электронов и дырок) называется электронно-дырочной или собственной проводимостью. В идеальном кристалле полупроводника концентрации этих носителей заряда совпадают (рис.6.7 а).

а б

Рисунок 6.7 — Идеальный полупроводник в равновесном состоянии (а)

и при наложении внешнего поля (б)