Полупроводниковый диод p-n переход.

Полупроводниковый прибор, имеющий одностороннюю проводимость, основанный на работе p-n перехода (рис.45). Ток через диод может проходить только в одном направлении.

Рисунок 45.

На границе раздела двух полупроводников с разной проводимостью, вследствие разной концентрации электронов и дырок, возникает диффузия, в результате которой образуется разность потенциалов (в области n– типа возникает (+) заряд, а в области р – типа (-) заряд). Имеет место напряженность поля Е_вн

Если приложить к р – n– переходу внешнее поле Е₀, то в зависимости от его направления, будет следующее:

1. Е₀совпадает по направлению с Е_вн; Е = Е₀+ Е_вн, размеры ℓ увеличатся и тока не будет

2. Если Е₀ противоположно Е_вн, то Е = Е_вн – Е₀; Е_вн = Е₀; Е = 0 через переход будет протекать электрический ток.

Вольт-амперная характеристика полупроводникового диода.

Рисунок 46.

Полупроводниковый триод

Рисунок 47.

Полупроводниковый триод состоит из двух полупроводников одного типа проводимости разделенных тонким слоем полупроводника другого типа проводимости (p-n-p) или (n-p-n).

Ток в этой системе регулируется засчет напряжения между базой и эмиттером, изменение тока в цепи эмиттера будет вызывать изменение тока в цепи коллектора, причем изменение напряжения будет значительным (усиление напряжения). П/nтриоды (транзисторы) так же как и электронные лампы – триоды применяются для усиления и генерирования электрических колебаний. Транзисторы имеют ряд преимуществ перед электронными лампами - не требуют питания для накала катода, виброустойчивы, малогабаритны и др., однако их характеристики зависят от температуры.

1.6.Электрический ток в газах.

В отличие от растворов электролита, газ при нормальных условиях состоит из нейтральных молекул (или атомов) и поэтому является диэлектриком. Проводником электрического тока газ становится только в том случае, когда хотя бы часть его молекул ионизируется (превращается в ионы) под влиянием ионизатора. Наряду с ионизацией в газе идет процесс рекомбинации ионов. При наличии внешнего электрического поля в ионизированном газе возникает ток, обусловленный движением разноименных ионов во взаимно противоположных направлениях и движением электронов. Благодаря малой вязкости газа, подвижность газовых ионов в тысячи раз больше, чем ионов электролитов. При прекращении действия ионизатора, концентрация иона в газе быстро падает до 0 (в связи с рекомбинацией) и ток прекращается.

Ток, для существования которого необходим внешний ионизатор, называется несамостоятельным газовым разрядом. При достаточно сильном электрическом поле в газе начинаются процессы самоионизации, благодаря которым ток может существовать и при отсутствии внешнего ионизатора. Такого рода ток называется самостоятельным газовым разрядом.

Вольт-амперная характеристика газового разряда.

Рисунок 48.

На участке кривой Оа сила тока возрастает пропорционально напряженности поля (по закону Ома). Возрастание тока прекращается когда все созданные внешним ионизатором заряженные частицы достигают электродов (участок вс). Сила тока насыщения зависит от мощности ионизатора. При достаточно большой напряженности начинается самоионизация газа, а при дальнейшем увеличении Е возникает самостоятельный газовый разряд (справа от точки d).

Существует четыре вида самостоятельного газового разряда – тлеющий, коронный, искровой и дуговой.