8. Энергетическая модель фотодиода, светодиода.
Фотодиод - полупроводниковый диод, обладающий свойством односторонней фотопроводимости при воздействии на него оптического излучения. Ф. представляет собой полупроводниковый кристалл обычно с электронно-дырочным переходом (р–n-переходом), снабженный 2 металлическими выводами (один от р-, другой от n-области) и вмонтированный в металлический или пластмассовый защитный корпус.
Различают 2 режима работы Ф.: фотодиодный, когда во внешней цепи Ф. содержится источник постоянного тока, создающий на р–n-переходе обратное смещение, и вентильный, когда такой источник отсутствует. В фотодиодном режиме Ф., как и Фоторезистор, используют для управления электрическим током в цепи Ф. в соответствии с изменением интенсивности падающего излучения. Возникающие под действием излучения неосновные носители диффундируют через р–n-переход и ослабляют электрическое поле последнего. Фототок в Ф. в широких пределах линейно зависит от интенсивности падающего излучения и практически не зависит от напряжения смещения.
Светодиод – полупроводниковое устройство, производящее свет. Светодиод состоит из плоскостного (р-n) диода, который испускает свет, когда электроны и дырки в полупроводниковом материале (обычно фосфид арсенида галия) рекомбинируются в области р-n перехода. Таким образом, диод превращает в свет электрическую энергию, проходящую через переход. Светодиод используется в разных электронных приборах для получения изображения на дисплее.
9. Энергетическая модель биполярного транзистора g d.
Биполярный транзистор — трёхэлектродный полупроводниковый прибор, один из типов транзистора. Электроды подключены к трём последовательно расположенным слоям полупроводника с чередующимся типом примесной проводимости. По этому способу чередования различают npn и pnp транзисторы (n (negative) — электронный тип примесной проводимости, p (positive) — дырочный). В биполярном транзисторе, в отличие от других разновидностей, основными носителями являются и электроны, и дырки (от слова «би» — «два»).
Электрод,
подключённый к центральному слою,
называют базой, электроды, подключённые
к внешним слоям, называют коллектором
и эмиттером. На простейшей схеме различия
между коллектором и эмиттером не видны.
В действительности же коллектор
отличается от эмиттера, главное отличие
коллектора — большая площадь p —
n-перехода. Кроме того, для работы
транзистора абсолютно необходима малая
толщина базы.
10. р - п переход. Физическая модель.
Электронно-дырочный переход - основной элемент биполярных приборов, pn - переход создают в кристалле изменением типа его проводимости, путем введения акцепторной и донорной примеси. Когда образуется pn переход, между p и n областями происходит обмен электронами и дырками и энергией так, что между областями устанавливается равновесие, и характеризующий равновесное состояние уровень Ферми становится единым для всей системы.
Суммарное
поле возникает в области контакта двух
проводников.
Возрастание
поля эквивалентно возрастанию высоты
потенциального барьера.
Области, находящиеся на значительном удалении от места контакта p и n областей, не подвержены влиянию pn перехода.Таким образом, условия сохранения свойств отдельных материалов и единства уровня Ферми для всей системы приводят к появлению скачка в области pn перехода. Этот скачок соответствует возникновению потенциального барьера, который препятствует переходу основных носителей в потенциальную область (дырок из p в n область и электронов из n в p область)
11. р — п переход в прямом и обратном включениях. ВАХ, Rg=f(Ug), Cg=f(Ug). 12 Транзистор. Физическая модель транзистора.
Электронно-дырочный переход - основной элемент биполярных приборов, pn - переход создают в кристалле изменением типа его проводимости, путем введения акцепторной и донорной примеси. Когда образуется pn переход, между p и n областями происходит обмен электронами и дырками и энергией так, что между областями устанавливается равновесие, и характеризующий равновесное состояние уровень Ферми становится единым для всей системы.
1. Прямое включение р-n перехода
2. Обратное включение р-n перехода
Транзистор - полупроводниковый прибор для усиления, генерирования и преобразования электрических колебаний, выполненный на основе монокристаллического полупроводника, содержащего не менее трех областей с различной - электронной (n) и дырочной (p) - проводимостью. По физической структуре и механизму управления током различают транзисторы биполярные (чаще называют просто транзисторами) и полевые транзисторы. В первых, содержащих два или более электронно-дырочных перехода, носителями заряда служат как электроны, так и дырки, во вторых - либо электроны, либо дырки. Термин "транзистор" нередко используют для обозначения портативных радиовещательных приемников на полупроводниковых приборах