4. Полупроводниковые приборы:

1. Полупроводниковый диод.

1. Что такое полупроводниковый диод? Для чего используется?

Полупроводниковый диод – это деталь, в которой используется

свойство p – n перехода проводить ток в

одном направлении => служит для

выпрямления ~ тока.

2. Обозначение на схеме:

3. Простейшая схема с диодом и график преобразования переменного тока.

4. Какой процесс используется для получения полупроводникового диода

и почему?

Для получения диода в поверхность образца (Пример: германия) (n - типа) вплавляют (индий) p – тип, чтобы получить p – n переход, область которого должна быть очень мала приблизительно равная

межатомным расстояниям.

5. Преимущество диодов:

1) нет необходимости использования источника тока для получения свободных носителей заряда (они образуются за счет примесей в p – n переходе) => экономия электроэнергии.

2) диоды более миниатюрны, чем лампы => радиоустройства компактны.

2. Транзистор (полупроводниковый триод) – это деталь, в которой

используется двойной p – n переход

(p – n – p или n – p – n), служащая для усиления мощности электрических сигналов.

Создан в 1948 году американскими физиками Дж. Бардиным,

У. Браттейном, Шокли; за открытие транзисторного эффекта получили в 1956 году Нобелевскую премию, а также

Дж. Бардин с Купером и Шриффером в 1972 за разработку теории сверхпроводимости.

Устройство: (схема с общей базой).

Принцип действия:

При одновременной подачи напряжения на Э и К дырки из Э ( ) проникает в базу ( ), так как ее толщина невелика, то дырки почти не рекомбинируются с электронами Б и за счет диффузии (95 – 99%) проникают в К, где увлекаются электрическим полем ( ) и замыкают цепь. Небольшое количество дырок (5 – 1%) проникают из Э в Б ( ).

усиления по току нет

Для усиления U и P на эмиттер подается прямая полярность => переход ЭБ – прямой => R → 0, а на К обратная => переход БК обратный => R → .

При увеличении R увеличивается U на К по сравнению U на Э =>

происходит усиление напряжения, а так как P=IU => P~U => усиление мощности.

Типы транзистор

с электронной проводимостью

2)

с дырочной проводимостью

Преимущества:

1. компактность

2. потребление меньшей мощности

3. работа при более низком напряжении.

3. Термисторы – детали, работа которых основана на зависимости сопротивления полупроводника от температуры.

Используются в теплицах, холодильниках, домашних печах,

противопожарной сигнализации.

Болометры – термисторы для измерения энергии очень слабого

теплового излучения ( ).

Пример: излучение звезд, Солнца.

4. Фоторезисторы – детали, работа которых основана на зависимости сопротивления полупроводника от освещенности, то есть в основе их принципа действия используется внутренний фотоэффект.

Используется в метро (турникет), охранная сигнализация (световые лучи), счетчики изделий на конвейерах, в ЭВМ для чтения перфокарт, определяющих качества поверхности и размеров, защитные устройства станков и механизмов (молот).

Пирометры – фоторезисторы, служащие для измерения температуры нагретых тел по интенсивности и спектральному составу теплового излучения.