
- •3. Охарактеризовать электрические свойства полупроводниковых приборов: удельное сопротивление, подвижность носителей заряда.
- •6. Описать принцип примесной проводимости проводников. Донорная и акцепторная примесь.
- •7. Охарактеризовать период, смещённый в прямом направлении и смещённый в обратном направлении.
- •14. Биполярные транзисторы: строение, классификация.
- •15. Описать лазерные, лавинные PiN-диоды.
- •20. Описать структуру симисторов и сферу использования.
- •23. Охарактеризовать тринисторы, их вах и основные параметры.
20. Описать структуру симисторов и сферу использования.
Структура состоит из слоев с p и n приводимостью и из контактов основного и управляющего воздействия. Всего содержится 5 слоев pn типа. Область между ними называются pn переходом, где минус это n слой, а плюс p слой и соответственно высокое значение сопротивление в обратном направлении. Пробой p-n перехода происходит при напряжении несколько тысяч вольт.
Использование симистора. Основное использование-применение в качестве твёрдотельного реле. Для него характерно малое напряжение пускательного тока для нагрузки с большими токами, также используется в качестве регулятора интенсивности освещения и управления скорости вращения электромотора.
21. Охарактеризовать тиристоры, их ВАХ и основные параметры.
Тиристор — полупроводниковый прибор, выполненный на основе монокристалла полупроводника с тремя или более p-n-переходами.
Тиристоры бывают:
1. Тиристор диодный (динистор)-имеет 2 вывода, не проводит ток в обратном направлении.
2. Тиристор триодный (тринистор)-имеет 3 вывода, не проводит ток в обратном направлении.
ВАХ всех тиристоров имеет участок отрицательного дифференциального сопротивления. Амплитуда максимальных токов некоторых тиристоров достигает десятков тысяч ампер, а напряжение анод-катод достигает нескольких киловольт.
Общие параметры тиристоров:
1. Напряжение включения-минимальное анодное напряжение, при котором тиристор включается.
2. Прямое напряжение-прямое падение напряжения при максимальном токе анода.
3. Обратное напряжение-максимально допустимое напряжение в закрытом состоянии.
22. Охарактеризовать динисторы, их ВАХ и основные параметры.
Динистор — полупроводниковый прибор с двумя выводами и представляющий собой полупроводниковую p-n-p-n-структуру.
Переходит в открытое состояние при повышение напряжения между его выводами. Имея 3 электронно-дырочного перехода.
Если к аноду приложить отрицательное напряжение, а к катоду положительно, то коллекторный переход будет открыт, а эмиттерный закрыт. Зоной p1, p2 не преодолеют поступающих из анода к катоду основные носители, а значит они не достигнут базы. В результате течения небольшой обратно ток неосновных носителей- динистор закрыт.
К аноду большое отрицательное напряжение, а к катоду большое положительное, кто произойдёт большой лавинный пробой что видно на ВАХ.
I
– участок открытого состояния динистора,
на котором его проводимость высока; II
– участок отрицательного сопротивления;
III – участок пробоя коллекторного
перехода; IV – участок в прямом включении,
на котором динистор заперт, и приложенное
к его выводам напряжение меньше, чем
необходимо для возникновения пробоя;
V – участок обратного включения динистора;
VI – участок лавинного пробоя.
Если от источника питания к аноду динистора приложим небольшое положительное напряжение, а к катоду незначительное отрицательное напряжение, то коллекторный переход будет закрыт, а эмиттерные переходы станут открыты. Носители зарядов поступают из области катода n2 в зону p2 (электроны), а из области анода p1 в зону n1 (дырки). В указанных зонах баз носители заряда уже станут неосновными, и в результате в этих зонах возникает рекомбинация носителей зарядов, и из-за неё концентрации свободных носителей зарядов станут меньше. Поле коллекторного перехода будет ускоряющим для ставших неосновными носителей заряда, которые ввиду инжекции его преодолевают и оказываются в зонах, где они вновь будут основными. В областях p1 и n2 эти носители зарядов снова станут неосновными и вновь рекомбинируют. По причине рекомбинаций носителей зарядов проводимость динистора на участке IV мала и протекающий через него обратный ток также мал.
Если начать увеличивать постоянное напряжение, прикладываемое к динистору в прямом включении, то возрастает ширина коллекторного перехода и скорость носителей заряда, и становятся меньше интенсивности рекомбинаций, а прямой ток через динистор медленно возрастает. Чем больше будет прямое напряжение, тем интенсивнее станет ударная ионизация, порождающая новые носители заряда, что при определённом напряжении включения приведёт к лавинному пробою коллекторного перехода. Пробой сопровождает резкое увеличение проводимости динистора в прямом включении. Динистор открывается, и на нём будет падать небольшое остаточное напряжение.