Вопрос 15.

Для включения р-п перехода в обратном на­правлении полярность внешнего источника изменяют на противоположную. При этом ширина запирающего слоя /обр увеличивается, потенциальный барьер повышается, диффузия основных носителей через переход умень­шается, а затем вовсе прекращается. Дрейф неосновных носите­лей, ускоряющихся в суммарном поле контактной разности по­тенциалов и внешнего источника напряжения, создает обратный ток р-п перехода. При прямом на­правлении (рис. 34, а) смещение зон уменьшается, так как сни­жается потенциальный барьер, диффузионная составляющая тока через р-п переход увеличивается, а сопротивление перехода уменьшается. При обратном направлении (рис. 34, б) из-за уве­личения потенциального барьера происходит дополнительное сме­щение зон и диффузионные токи прекращаются, так как энергия основных носителей заряда недостаточна для преодоления потен­циального барьера. При этом ток через переход определяется только дрейфом неосновных носителей, для которых поле запира­ющего слоя является ускоряющим.

Вопрос 16.

Основным назначением выпрямительных диодов является преобразование переменного электрического то­ка в постоянный, т. е. выпрямление. Выпрямительный диод состоит из кристалла полупроводника с р-п переходом, заключенного в металлический или пластмассо­вый корпус, и двух выводов от р- и «-областей. Основные свойства выпрямительных диодов определяются свойствами р-п перехо­да. Работа выпрямительного диода в электрической схеме доста­точно полно определяется его вольт-амперной характеристикой — зависимостью тока, проходящего через прибор, от приложенного внешнего напряжения. Основными параметрами выпрямительных диодов являются: постоянное прямое напряжение 1/пр, измеренное при опреде­ленном постоянном прямом токе /пр; постоянный обратный ток /обр, измеренный при определенном постоянном обратном напряжении {Уобр; максимально допустимое постоянное обратное напряжение ^обр тах> максимально допустимый средний прямой ток /пр.сргпах, обычно определяемый как средний за период прямой ток в схеме однополупериодного выпрямителя.

Вопрос 17.

Лавинный пробой происходит из-за лавинного размно­жения неосновных носителей заряда в широких р-п переходах. Электрон, ускорившись в поле запирающего слоя, выбивает из ато­мов полупроводника валентные электроны, которые, в свою оче­редь, успевают ускориться и выбить новые электроны, и т. д. Процесс развивается лавинообразно и сопровождается быстрым нарастанием обратного тока — участки бв на. Туннельный пробой наблюдается в узких р-n перехо­дах и состоит в отрыве под действием сильного электрического поля валентных электронов от атомов полупроводника. Образую­щиеся при этом носители заряда — электроны и дырки — спо­собствуют увеличению обратного тока. Тепловой пробой возникает из-за перегрева р-п пере­хода или отдельного его участка. При этом происходит интенсивная генерация пар электрон — дырка и, следовательно, увеличивается обратный ток, что ведет к увеличению мощности, выделяющейся в р-п переходе, и дальнейшему его разогреву. Этот процесс, также лавинообразный, завершается расплавлением перегретого Участка р-п перехода и выходом прибора из строя. При тепловом пробое обратный ток стремительно нарастает, а напряжение на переходе уменьшается — участки в—г.