
- •10.Импульсные Диоды
- •1.11 Работа импульсного диода при малом уровне инжекции
- •1.12 Работа импульсного диода при высоком уровне инжекции
- •1.13 Стабилитроны. Основные параметры и характеристики
- •1.14 Стабилизация напряжения с помощью стабилитрона
- •1.15 Туннельный диод. Принцип действия
- •1.16 Вольт-амперная характеристика туннельного диода. Частотные и температурные свойства
- •1.17 Врикап. Параметры и характеристики
- •1.18Оратные диоды
- •1.19 Биполярные транзисторы. Классификация и построение
- •Принцип действия биполярного транзистора
1.18Оратные диоды
Это диод на основе полупроводника с критической концентрацией примеси, в котором проводимость при обратном включении вследствие туннельного эффекта больше, чем при прямом напряжении. При концентрации примесей в p- n- областях меньших, чем в туннельных диодах, но больших, чем в обычных можно получить обращенный диод.
ВАХ обращенного диода
Уровень Ферми в ОД расположен на потолке валентной зоны p-полупроводника и на дне запрещенной зоны n-полупроводника.
При обратном напряжении в десятки мВ происходит резкое увеличение тока из-за туннелирования электронов из валентной зоны области p в запрещенную зону области n. При прямом напряжении прямой ток образован только в результате инжекции носителей заряда через потенциальный барьер p-n-перехода. Заметная инжекция наблюдается при прямом напряжении в несколько десятых вольта.
Обращенные диоды обладают выпрямительными свойствами, но пропускное напряжение соответствует обратному включению, а запирающее – прямому включению.
Из принципа работы обращенных диодов ясно:
1 Способны работать на очень малых сигналах.
2 Должны обладать хорошими частотными характеристиками ( т.к. туннелирование – процесс малоинерционный, а эффекта накопления неосновных носителей практически нет, поэтому обращенные диоды используются на СВЧ)
3 Малочувствительны к воздействиям проникающей радиации (из-за относительно большой концентрации примесей, прилегающих к p-n-переходу областей).
1.19 Биполярные транзисторы. Классификация и построение
Биполярный транзистор – это полупроводниковый прибор, состоящий из трех областей с чередующимися типами электропроводности и пригодный для усиления мощности.
Выпускаемые в настоящее время биполярные транзисторы можно классифицировать по следующим признакам:
- по материалу: германиевые и кремниевые;
- по виду проводимости областей: типа р-n-р и n-p-n;
- по мощности: малой (Рмах 0,3Вт), средней (Рмах 1,5Вт) и большой мощности (Рмах 1,5Вт);
- по способу изготовления (точечные, диффузионные, сплавные, эпитаксиальные, планарные);
- по частоте: низкочастотные, среднечастотные, высокочастотные и СВЧ.
В биполярных транзисторах ток определяется движением носителей заряда двух типов: электронов и дырок (или основными и неосновными). Отсюда их название – биполярные.
В настоящее время изготавливаются и применяются исключительно транзисторы с плоскостными р-n- переходами.
Устройство плоскостного биполярного транзистора показано схематично на рис. 4.1.
Рис. 4.1: а) р-n-р типа; б) n-р-n типа
Он представляет собой пластинку германия или кремния, в которой созданы три области с различной электропроводностью. У транзистора типа n-р-n средняя область имеет дырочную, а крайние области – электронную электропроводность.
Транзисторы типа р-n-р имеют среднюю область с электронной, а крайние области с дырочной электропроводностью.
Средняя область транзистора называется базой, одна крайняя область – эмиттером, другая – коллектором. Таким образом в транзисторе имеются два р-n- перехода: эмиттерный – между эмиттером и базой и коллекторный – между базой и коллектором. Площадь эмиттерного перехода меньше площади коллекторного перехода.
Эмиттером называется область транзистора назначением которой является инжекция носителей заряда в базу. Коллектором называют область, назначением которой является экстракция носителей заряда из базы. Базой является область, в которую инжектируются эмиттером неосновные для этой области носители заряда.
Концентрация основных носителей заряда в эмиттере во много раз больше концентрации основных носителей заряда в базе, а их концентрация в коллекторе несколько меньше концентрации в эмиттере. Поэтому проводимость эмиттера на несколько порядков выше проводимости базы, а проводимость коллектора несколько меньше проводимости эмиттера.
От базы, эмиттера и коллектора сделаны выводы. В зависимости от того, какой из выводов является общим для входной и выходной цепей, различают три схемы включения транзистора: с общей базой (ОБ), общим эмиттером (ОЭ), общим коллектором (ОК).