
- •Лекция №2 §2. Резисторы
- •§4. Диоды
- •Следовательно
- •Зная изменение тока диода можно построить его вольт-амперную характеристику (вах) для идеального случая:
- •Эта вах не учитывает генерационно-рекомбинационных процессов в объеме и на поверхности, считая диод бесконечно длинным и тонким.
- •§4.1 Параметры диода
- •Совокупность всех этих элементов образует общее сопротивление диода
- •§4.2 Классификация диодов
- •Лавинно-пролетные – используют лавинные явления, имеют участок с отрицательным наклоном вах. (условное обозначение такое же)
Лекция №2 §2. Резисторы
Это полупроводниковый прибор, основным параметром которого является сопротивление, зависящее от внутренних характеристик резистора.
Резисторы бывают следующих видов:
1. Линейные резисторы, имеющие линейную ВАХ
у
словное
обозначение:
Но т.к. сопротивление никогда не бывает абсолютно активным, то эквивалентная схема реального резистора может быть активно-емкостной (рис. а), активно-индуктивной (рис. б) и активно-индуктивно-емкостной (рис. в)
Резисторы в микросхемах характеризуются поверхностным или квадратичным сопротивлением:
,
где
l – ширина слоя
h – толщина
Резистор – генератор шума - температурный, токовый.
Материалы резисторов: манганин (Cu+Mn+Ni), медь + марганец, нихром, уголь ретортный, CrSiO, SnO2 (оксид олова), кремний, тантал, кермет (мелкография)
Нелинейные резисторы
1). Термистор – его сопротивление резко падает при повышении температуры
Используется в термодатчиках, где возможно следующее соединение
При нормальных
условиях: R
R1+R2
При повышении температуры: то RT 0 и R R1
То есть общее сопротивление падает, ток в цепи повышается, срабатывает датчик или сигнализация.
2). Варистор – элемент, напряжение на выходах которого является нелинейной функцией от проходящего через него тока за счет сильного разогрева в контактах. Используется для изменения напряжения, в предохранителях.
Потенциометр используется для изменения напряжения на входе и выходе
Тензорезистор используется в тензодатчиках, изменяет свое сопротивление при механических деформациях.
Фоторезистор – изменяет сопротивление при попадании на него квантов света
§3. Сущность n-p перехода
Е
сли
одну часть кристалла полупроводника
легировать примесями n-типа
(донорная – элементы третей группы),
другую p-типа
(акцепторная – элементы пятой группы),
то получим плоскостной диод.
В
отсутствии внешнего напряжения основные
носители заряда из своей области
перемещаются в противоположную, в то
же время неосновные для данной области
носители так же перемешаются в основную
для них область. Т.е. возникает ток Im
,
вызванный неосновными носителями и IM
,
вызванный основными носителями они
компенсируются, т.к. Im
IM.
Это диффузионный ток.
В области соприкосновения р и n проводимостей основные носители проникают в неосновную область на некоторую глубину, рекомбинируя там, таким образом создается область n-p перехода.
Проникают они на определенную глубину Lд – глубина диффузии, зависящую от степени легирования, создавая при этом потенциальный барьер, препятствующий дальнейшему проникновению. Обычно одна из частей легирована сильнее, и она называется эмиттер, другая меньше – база, если имеем p-эмиттер, то это p+n диод, n-эмиттер – n-p диод.
Электрический эквивалент p-n перехода – это конденсатор, так как у него одна часть заряжена положительно, другая отрицательно, а между ними чистый полупроводник, который можно считать в данном случае диэлектриком. Ёмкость p-n перехода оказывает влияние на работу при высоких частотах.
Параметры p-n перехода
Величина объемного заряда Q в области перехода, величина потенциального барьера Uд на границах перехода (для кремния Uд=0.7В, для германия Uд=0.2В).