7. Какие существуют емкости p-n-перехода? Показать зависимость барь­ерной емкости p-n-перехода от обратного напряжения, эквивалентные схемы p-n-перехода при различных включениях.

Полупроводниковый р-п-переход имеет емкость, ко­торая в общем случае опре­деляется как отношение при­ращения заряда на переходе к приращению падения на­пряжения на нем. Емкость перехода зависит от значения и полярности внешнего приложенного напряжения При обратном напряжении на переходе эта емкость называется барьерной и оп­ределяется по формуле где U_К — контактная разность потен­циалов, U— обратное напряжение при переходе, С_бар(0) — значение барьерной емкости при ^7=0, которое зависит от площади р-n-перехода и свойств полупроводникового кристалла. Теоретически барьерная емкость существует и при прямом напряжении на p-n-переходе, однако она шунтиру­ется низким дифференциальным со­противлением. При прямом смеше­нии большое влияние оказывает диффузионная емкость, которая зависит от значения прямо­го тока и времени жизни неосновных носителей х_р. Эта емкость не связана стоком смещения, но дает такой, же сдвиг фазы между напряжением и ток что и обычная емкость. Значение диффузионной емкости можно определить по формуле.

Полная емкость перехода при прямом смещении определяется суммой барьер­ной и диффузионной емкостей.

При обратном смещении перехода диффузионная емкость отсуствует и полная емкость состоит только из барьерной емкости.

8. Каково назначение полупроводниковых диодов? Приведите статиче­скую вольтамперную характеристику выпрямительного диода. Назо­вите виды диодов.

Полупроводниковым диодом называют прибор, который имеет два вывода и содержит один (или несколько) p-n-переходов. Все полупроводниковые диоды можно разделить на две группы: выпрямительные и специальные. Выпрямитель­ные диоды, как следует из самого названия, предназначены для выпрямления пе­ременного тока. В зависимости от частоты и формы переменного напряжения они делятся на высокочастотные, низкочастотные и импульсные. Специальные типы полупроводниковых диодов используют различные свойства p-n-переходов явление пробоя, барьерную емкость, наличие участков с отрицательным сопротивлением и др.

а) вольт-амперная характеристика; б) конструкция корпуса

9. Какой диод называют варикапом? Привести характеристику варикапа, перечислить его виды и назначение.

К специальным полупроводнико­вым диодам относятся приборы, в которых используются особые свойства p-n-пе­реходов: управляемая полупроводниковая емкость — варикапы и варакторы; зене-ровский и лавинный прибой — стабилитроны; туннельный эффект — туннельные и обращенные диоды; фотоэффект — фотодиоды; фотонная рекомбинация носителей зарядов — светодиоды; многослойные диоды — динисторы. Кроме

того, к диодам относят некоторые типы приборов с тремя выводами, такие, как тиристоры и двухбазовые диоды.

Варикапы — это полупроводниковые диоды, в которых используется барьер­ная емкость p-n-перехода. Эта емкость зависит от приложенного к диоду обратно­го напряжения и с увеличением его уменьшается. Добротность барьерной емкости варикапа может быть достаточно высокой, так как она шунтируется достаточно высоким сопротивлением диода при обратном смещении. Варикапы используются в модуляторах, перестраиваемых резонансных контурах, параметрических усилителях и генераторах и др.