- •25. Электрические явления в контактах твердых тел одинакового типа проводимости: контактная разность потенциалов; эффекты Пельтье и Зеебека,их применение в технике.
- •26.Электронно-дырочный переход и его основные св-а: вольтамперная хар-а перехода. Биполярные полупроводниковые приборы.
- •28. Электрический ток в вакууме: уравнение Богуславского-Ленгмюра, формула Ричардсона; вольтамперная характеристика идеального диода. Электронные вакуумные приборы.
- •29. Несамостоятельные газовые разряды:внешний ианизатор,объемная и катодная рекомбинации, вольтамперная хар-а.
- •30.Самостоятельные газовые разряды: лавинная ионизация в объеме газа,вторичная эмиссия на катоде; тлеющий,дуговой,коронный и искровой разряды. Газонаполненные электронные приборы.
- •31. Электрический ток в электролитах: диссоциация и рекомбинация растворенных молекул,степень диссоциации,ур-е Оствальда; удельная проводимость электролитов.
26.Электронно-дырочный переход и его основные св-а: вольтамперная хар-а перехода. Биполярные полупроводниковые приборы.
Электронно-дырочный переход возникает когда молекулы газа заряжены( тогда происходит свободная диффузия из n-проводников в р
Так как в области р с дырочной проводимостью подвижных электронов значительно меньше, чем в области nс электронной проводимостью, то электроны из n-слоя начинают переходить в р-слой (у их границы), а дырки в то же время будут двигаться в обратном направлении. При этом электрическая нейтральность каждой области окажется нарушенной. В пограничном слое с проводимостью типа а образуется положительный объемный заряд, а в р-области, то есть по другую сторону границы,— отрицательный. Таким образом, в тонком слое полупроводника у границы раздела р- и n-областей образуются две зоны объемных разноименных электрических зарядов. Этот слой и представляет собой собственно р-n-переход. Естественно, возникновение разноименных зарядов влечет за собой появление электрического поля. Это поле препятствует проникновению электронов в р-область, а дырок в «-область, причем настолько эффективно, что лишь отдельные электроны и дырки, обладающие повышенной энергией, могут преодолевать его тормозящее действие. Наступает стабильное состояние р-n-перехода.
Если к полупроводнику приложить электрическое напряжение, то в зависимости от полярности этого напряжения р-n-переход проявляет совершенно различные свойства.
Когда отрицательный полюс источника подключен к n-области кристалла, а положительный — к р-области:
внешнее электрическое поле и поле р-n-перехода направлены в противоположные стороны. Поэтому электрическое поле р-n-перехода окажется в значительной степени ослабленным, и теперь уже электроны из n-области смогут проникать в р-область, а дырки из р-области в n-область. Таким образом, в цепи источник питания — полупроводник возникает ток. Полярность приложенного напряжения, при которой через полупроводник протекает ток (как в описанном случае), получила название прямой полярности. Когда же отрицательный полюс источника питания подключен к р-области кристалла, а положительный к n-области:
электрические поля источника и р-n-перехода совпадают. Суммарное поле возрастает и в еще большей степени (чем до присоединения источника питания) будет препятствовать передвижению электрических зарядов через р-n-переход. Если рассматривать идеальный случай, то электрического тока через переход не будет. Такую полярность приложенного к кристаллу напряжения называют обратной.
Итак, с определенной долей приближения можно считать, что электрический ток через р-n-переход протекает, если полярность напряжения источника питания прямая, и, напротив, тока нет, когда полярность обратная.
Однако в реальных условиях в полупроводнике, кроме основных носителей электрических зарядов — электронов и дырок, образующихся при введении примесей, имеются, как было показано, и неосновные носители зарядов (их значительно меньше) электроны п дырки, образующиеся вследствие теплового движения атомов в кристалле. Часть этих электронов и дырок способна проходить (дрейфовать) через р-n-переход даже при обратной полярности приложенного к полупроводнику напряжения, создавая так называемый обратный ток, который, разумеется, несравнимо меньше прямого тока. Следовательно, р-n-переход полупроводника весьма определенно проявляет свойство односторонней проводимости, что дает возможность рассматривать кристалл в качестве вентиля. Вольт-амперная характеристика р-n-перехода
показывает, что уже при сравнительно небольших прямых напряжениях сопротивление перехода падает, а прямой ток резко увеличивается.
У полупроводников обратные напряжения Uобрзначительно больше прямых Uпр, а обратные токи намного слабее прямых токов, однако при некотором возросшем значении обратного напряжения наступает явление так называемого пробоя р—п-перехода и обратный ток резко возрастает (точка А). В этом режиме напряжение на диоде изменяется очень мало, даже при изменении тока через прибор в весьма широких пределах, то есть полупроводник ведет себя как стабилитрон. Подобный режим, который будет аварийным для полупроводниковых выпрямителей, успешно используется в устройствах стабилизации напряжения. Биполярный транзистор - электронный полупроводниковый прибор, один из типов транзисторов, предназначенный для усиления, генерирования и преобразования электрических сигналов. Транзистор называется биполярный, поскольку в работе прибора одновременно участвуют два типа носителей заряда – электроны и дырки.
Режимы: 1) активный(усилительный),эмиттерный в прямом, коллекторный в обратном.
2)инверсный(наоборот)
3)режим насыщения(эмиттерный и коллекторный в прямом)
4)режим отсечки(эмиттерный и коллекторный в обратном)
Электроны инжиктируются в базу(т.е. выпрыскиваются).Входной сигнал- коллектора и выходной-эмиттера. Инжекция создает условия для увеличения тока коллектора:
,,(
27. Эмиссия электронов с поверхности проводящих тел: термоэлектронная, фотоэлектронная, вторичная электронная, автоэлектронная; физическая сущность и основные характеристики.
ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ – испускание электронов поверхностью твердого тела или жидкости.На поверхности металла создается электрический заряд. Тэрмоэлектронная работа вылета электрона из металла и концентрация будут увеличиваться.
Эмиссии бывают: 1)термоэлектронная эмиссия(энергия электронов будет увеличиваться),зависимость: f ; 2) фотоэлектронная эмиссия(облучаем поверхность проводника светом: ) – описывается ур-ем Эйнштейна:,<1
3)вторичная электронная эмиссия наблюдается при бомбардировке поверхности металла. Если >Ф ,то электрон может отдать энергию иону кристаллической решетки или электрону,который нах-я в металле для его вылета из него., подходит для усиления аппала.
4) холодная( автоэлектронная эмиссия)- испускание катода с заостренного катода.