
- •Собственные и примесные полупроводники – структура, энергетические диаграммы и концентрация носителей
- •Процессы переноса заряда в полупроводниках
- •Электронно-дырочный переход – образование p-n-перехода, распределение концентрации носителей заряда,
- •Процессы в электронно-дырочном переходе при прямом напряжении, энергетическая диаграмма
- •Процессы в электронно-дырочном переходу при обратном напряжении, энергетическая диаграмма
- •Вольт-амперная характеристика p-n-перехода. Температурные и емкостные свойства перехода
- •Пробой p-n-перехода – лавинный, туннельный и тепловой
- •Полупроводниковые выпрямительные диоды – устройство, принцип действия, особенности применения, характеристики и параметры
- •Полупроводниковые стабилитроны – устройство, принцип действия, особенности применения, характеристики и параметры
- •Полупроводниковые варикапы - устройство, принцип действия, особенности применения, характеристики и параметры
- •Полупроводниковые обращенные и полупроводниковые туннельные диоды - устройство, принцип действия, особенности применения, характеристики и параметры
- •Импульсные диоды - устройство, принцип действия, особенности применения, характеристики и параметры
Полупроводниковые стабилитроны – устройство, принцип действия, особенности применения, характеристики и параметры
Устройство.
Стабилитрон – полупроводниковый прибор в основе которого явление электрического пробоя пн-перехода.
Принцип действия.
Основа функциональности стабилитрона состоит в том, что при довольно больших изменениях обратного тока напряжение на элементе остается практически неизменным.
Особенности применения.
Применяют его для стабилизации обратного напряжения.
Параметры стабилитронов.
1. Uст Напряжение стабилизации – падение напряжения на стабилитроне при заданном значении тока.
2
. Iст
Минимальный и максимальный ток
стабилизации.
3
. rдиф-дифференциальное
сопротивление
4. Ткн -температурный коэффициент напряжения стабилизации.
Туннельный эффект характеризуется отрицательным ТКН, а лавинный положительным.
5. Pmax – максимальная мощность.
Для лавинного пробоя – с ростом температуры напряжение стабилизации напряжение пробоя – растёт, а для туннельного – уменьшается.
Полупроводниковые варикапы - устройство, принцип действия, особенности применения, характеристики и параметры
Устройство. Полупроводниковый диод в основе которого лежит зависимость барьерной емкости от обратного напряжения.
Принцип действия. Варикапы предназначаются для работы в измерительных усилителях, в качестве элемента настройки высокочастотных контуров.
О
собенности
применения и его характеристика.
1)Зависимость барьерной емкости от обратного напряжения.
Изменяя обратное напряжение в некотором диапазоне мы можем управлять емкостью варикапа.
2) Варикап применяется в качестве электронно- перестраиваемой емкости.
fрез – зависимость от напряжения(меняя напряжение мы можем управлять частотой настройки контура)
Параметры варикапов
1. Св Номинальная ёмкость при обратном напряжении, частоте и температуре.
2. Кп Коэффициент перекрытия по емкости (определяется во сколько раз можем мы изменять емкость данного варикапа)
3. Q Добротность варикапа - есть отношение реактивной мощности запасаемой барьерной ёмкостью, к мощности потерь.
4. a Температурный коэффициент емкости –показывает, как меняется емкость при изменении температуры.
Полупроводниковые обращенные и полупроводниковые туннельные диоды - устройство, принцип действия, особенности применения, характеристики и параметры
Полупроводниковые обращенные
Устройство.
Обращенный диод – это разновидность туннельного диода построенный на основе полупроводника пограничной концентрации примеси у которых отсутствует пик на Вольт-Амперной характеристике.
П
ринцип
действия.
При подаче прямого напряжения приводит к тому, что туннелирование становится невозможно и до тех пор, пока мы не достигнем потенциального барьера.
Подача очень небольшого обратного напряжения приводит к тому что зоны начинают перекрываться и вот на этом обратном участке начинается туннельный пробой при напряжении – доли мВ.
Особенности применения.
Обращенный диод применяют для выпрямления переменного тока малой амплитуды. Это позволяет повысить чувствительность.
Характеристики и параметры.
Обращённым такой диод называется из-за того, что обратная ветвь его ВАХ похожа на прямую ветвь ВАХ обычного диода, а прямая на обратную.
1)Обратный ток хорошо проводится, а прямой не пропускает практически.
2)Из-за неполного легирования обладает значительной температурной зависимостью.
Полупроводниковые туннельные
Устройство.
Э
то
полупроводниковый диод на основе
вырожденного полупроводника, в котором
туннельный эффект приводит к появлению
на прямой ветви ВАХ с отрицательным
дифференциальным сопротивлением.
Принцип действия.
Участок 0,1,2 – рост тока обусловлен тем ,что в туннелировании участвуют основные носители заряда (электроны) и увеличение прямого напряжения приводит к тому, что на одном уровне оказываются энергетические уровни наиболее густо «населенные» носителями заряда.
Участок 3 – перекрытие уровней уменьшается.
Участок 4 - дно зоны проводимости поднимается выше потолка валентной зоны.
Участок 5 – рост тока обуславливается тем, что прикладывает довольно большое напряжение и больше число электронов будет участвовать в диффузии.
Особенности применения.
Туннельные диоды могут работать на очень высоких частотах, вплоть до нескольких сотен ГГц. Диоды применяются в качестве генераторов и высокочастотных переключателей.
Характеристики и параметры.
Изменяя прямое напряжение, мы меняем взаимное расположение энергетических уровней.
Фактически координаты особенных точек этой ВАХ
1. Iп – пиковый ток, соответствующий максимуму тока ВАХ.
2. Iв – ток впадины, соответствующий минимуму тока ВАХ.
3. Uп – напряжение пика.
4. Uв – напряжение впадины.