2.10 Запитання та завдання для самоконтролю
Назвіть основні матеріали для виготовлення діодів.
Що характеризує температурний коефіцієнт напруги?
Для чого призначені випрямляючі діоди?
Чим відрізняються вольт-амперні характеристики кремнієвих та германієвих діодів?
Призначення та принцип дії напівпровідникового стабілітрона. Нарисуйте його ВАХ та поясніть основні параметри стабілітрона.
Зобразіть електричну схему найпростішого стабілізатора напруги та поясніть призначення елементів схеми.
Запишіть рівняння бар’єрної ємності від напруги та поясніть хід графіку вольт-фарадної характеристки варикапу.
Параметри й характеристики випрямляючих діодів.
Зобразіть електричну схему однотактного напівперіодного випрямляча напруги та поясніть призначення елементів схеми.
Назвіть основні параметри тунельного діода. Особливості його будови.
Зобразіть енергетичні діаграми тунельного діоду в різних режимах роботи.
Будова, призначення та принцип дії високочастотних діодів.
Будова, призначення та принцип дії обернених діодів.
Параметри імпульсних діодів.
Нарисуйте часові діаграми напруги і струму імпульсного діоду при прямокутній вхідній дії.
Література [10-16]
3 Біполярні та уніполярні транзистори
3.1 Структура транзисторів
Транзистором називають електроперетворювальний напівпровідни-ковий прилад, який складається, яке правило, із двох p-n переходів. Структура площинного транзистора схематично зображена на рис. 3.1.
Рисунок 3.1 – Структура біполярного площинного транзистора
Основою транзистора є пластина германію n-типу провідності (1), яку називають базовою областю. З двох сторін в базу вплавлені таблетки індію, або іншим методом формуються р-області, на межі розподілу яких в процесі вплавлення утворюються p-n- переходи. Одна із р-областей індію характеризується більш високою концентрацією носіїв заряду та меншим об’ємом і називається емітерною областю (2), а перехід, який утворюється між нею і базовою областю називають емітерним переходом. Металевий контакт до області емітера називають емітерним електродом (3), до якого під’єднаний вивід (4). Металевий контакт до n-області бази називають базовим електродом (5), до якого під’єднаний базовий вивід (6). Друга р-область характеризується невисокою концентрацією носіїв заряду і більшим об’ємом, у порівнянні з емітерною областю і називається колекторною областю (7). Металевий контакт до області колектора називають колекторним електродом (8), до якого під’єднаний колекторний вивід (9). Майже завжди для бази використовують високоомний напівпровідник, ступінь легування емітера висока, а колектора – значно нижча.
Таким чином, транзистор являє собою трьохшарову структуру, в якій крайні електроди утворені напівпровідником з електропровідністю, відмінною від електропровідності середнього електрода. Описаний транзистор називають p-n-р транзистором або транзистор прямої провідності (рис. 3.2, а).
Рисунок 3.2 – Умовні позначення транзисторів на електричних схемах:
а – біполярний транзистор прямої провідності; б – біполярний транзистор зворотної провідності; в – польовий тразистор з p-n переходом і каналом p-типу; г – МОН-транзистор з індукованим n-каналом
Якщо ж базу використовують напівпровідник р- типу, то емітер і колектор повинні мати провідність n- типу. Тоді одержимо транзистор n-р-n структури, або транзистор зворотної провідності (рис. 3.2, б).
Матеріалом для бази може служити не лише германій, але і кремній. В зв’язку з цим розрізняють Ge і Si транзистори. Транзистори розрізняють також за методом виготовлення – сплавні, мікросплавні, меза, поверхнево-бар’єрні і т.ін. За характером контакту – площинні і точкові, за потужністю – малої потужності, середньої і великої. За діапазоном робочих частот – НЧ, СЧ і ВЧ, за основними процесами в базі – дрейфові, дифузійні. Є транзистори особливої конструкції і принципу дії – чотирьохшарові, лавинні, польові і т.д.
Транзистор є зворотнім приладом, це означає, що колектор може виконувати функції емітера. Але властивості приладу в прямому і зворотному (інверсійному) напрямках різні, оскільки емітер і колектор відрізняються розмірами і електрофізичними властивостями.