Варикапы.

Рис.6. (рис. 53 а, б)

При подаче обратного напряжения любой p-n- переход представляет собой конденсатор, диэлектриком которого служит высокоомный запирающий слой с низкой концентрацией носителей заряда, а электродами – слои полупроводникового материала по обе стороны от него, сохраняющие высокую проводимость. Емкость такого конденсатора, называемая барьерной (см. рис.), определяется обратным напряжением U_обр и уменьшается с его ростом, так как запирающий слой расширяется, что равносильно увеличению расстояния между электродами.

Полупроводниковые диоды, основанные на использовании управляемой барьерной емкости, называют варикапами. Условное графическое обозначение варикапа показано на рис. 6 б.

Основными параметрами варикапов являются:

• емкость С_в, которая измеряется при U_обр = 0  4 В и составляет от нескольких единиц до нескольких сотен пикофарад;

• коэффициент перекрытия по емкости К_С, который лежит в пределах от 2 до 18 и представляет собой отношение максимальной емкости C_{в мах} к минимальной C_{в min} , измеренной при напряжении, близком к максимально допустимому.

Варикапы используют, главным образом, для управления колебательными контурами в системах автоподстройки частоты радио- и телевизионных приемников, а также в возбудителях передатчиков с частотной модуляцией и параметрических усилителях, работающих в диапазоне СВЧ.

Фотодиоды.

Рис.7а,б,в,г (рис. 57 а, б, в, г)

Принцип действия фотодиодов основан на внутреннем фотоэффекте, состоящем в генерации под действием света электронно-дырочных пар в p-n- переходе, в результате чего увеличивается концентрация основных и неосновных носителей заряда в его объеме. Обратный ток фотодиода определяется концентрацией неосновных носителей и, следовательно, интенсивностью облучения. ВАХ фотодиода (рис. 7 а) показывают, что каждому значению светового потока Ф соответствует определенное значение обратного тока. такой режим работы прибора называют фотодиодным.

Кроме того, используют фотогальванический режим , который состоит в том, что при освещении непосредственно p-n- перехода образующиеся в нем электронно-дырочные пары разделяются электрическим полем, обусловленным контактной разностью потенциалов. В результате на выводах прибора появляется фотоэлектродвижущая сила, а при его включении в замкнутую цепь – электрический ток.

Зависимости тока фотоэлемента от светового потока при различных сопротивлениях цепи показаны на рис. 7 б, условные графические обозначения фотодиода и фотоэлемента – на рис. 7 в, г.

Фотодиоды, работающие в фотогальваническом режиме, используют в преобразователях солнечной энергии в электрическую для питания различных устройств, длительное время работающих автономно (например, искусственных спутников Земли).