Обращенные диоды.

Полупроводниковый диод на основе полупроводника с критической концентрацией примеси в котором проводимость при обратном напряжении, вследствие туннельного эффекта, значительно больше чем при прямом напряжении.

Туннельные диоды.

Полупроводниковый диод в котором туннельный эффект приводит к появлению на вольтамперной характеристике, при включении в прямом направлении, участка отрицательной дифференциальной проводимости.

Рабочим участком ВАХ туннельного диода является участок ВД, на котором диод обладает отрицательной дифференциальной проводимостью.

Iпр

Iв – ток впадины

Отношение Iпр/Iв

Uп – напряжение пика U прямое

Uв – напряжение впадины

Uр – прямое напряжение раствера

Фото и светодиоды. Фотодиод

Полупроводниковый фотоэлектрический прибор с внутренним фотоэффектом, осуществляющий преобразование световой энергии в электрическую.

Iфд = f (Uфд)

При световом потоке Ф = 0 через диод протекает только тепловой ток Io, если Ф > 0 фототок диода возрастает пропорционально световому потоку.

Светодиод

Преобразует энергию электрического поля в нетепловое оптическое излучение – электролюминесценция.

Основные характеристики:

P = f2·Iпр

Iпр = f1·Uпр

В = f3·Iпр

Лекция 8

Биполярные транзисторы

Представляет собой транзистор – полупроводниковый прибор с 2-мя взаимодействующими переходами, усилительные свойства которого определяются 2-мя физическими явлениями:

1. Инжекция

2. Экстракция

(не основные носители заряда)

Инжекция – процесс введения носителей заряда через электронно- дырочный переход при понижении высоты потенциального барьера в область полупроводникового, где эти носители являются не основными.

Экстракция – вытягивание носителей из базы.

База – прямая проводимость, обратная.

В зависимости от характера проводимости внешних слоев, транзисторы делятся на 2 типа: прямой проводимости и обратной.

Внутренняя область монокристалла, разделяющая P – N переходы называется базой. Внутренний слой, предназначенный для инжектирования носителей в базу называется эммитором. (p – n – эммиторный)

Коллектор - внутренний слой экстрактирования носителей из базы. (p – n - коллекторный)

База – электрод управляющий. Управляет током через транзистор меняя направление между базой и эммитором. Может управлять плотностью тока экстракции.

Транзисторы классифицируются на:

1. Германиевые

2. Кремневые

Лекция 9

Рассмотрим процессы протекающие в биполярном транзисторе p – n – p

1. Uэб = Uкб = 0

Потенциальный барьер

Токи через переходы = 0

2. При наличии напряжения Uэб,Uкб (за счет источника Еэ и Ек) происходит перераспределение электрических потенциалов переходов. Создаются условия для инжектирования дырок (инжектирование из эммитора в базу, и перемещение электронов из базы в эммитор). При встречном перемещении дырок и электронов происходит их частичная рекомбинация и избыток дырок внедряется в слой базы. Образуется ток эммитора (Iэ).

В результате инжекции дырок в базу, где они являются не основными носителями, возникает перепад концентрации дырок. Что приведет их к диффузионному перемещению во всех направлениях, в том числе и к коллекторному переходу.

Перемещение не основных носителей через базу, концентрация их уменьшается, в результате рекомбинации с электронами. Поступающие в базу Еэ. Поток этих электронов образует Iб.

Толщина базы составляет 1 микрон, а коллектор больших размеров, то большая часть дырок достигает коллекторного P – N перехода, и захватывается его полем, при этом рекомбинируясь с электронами, поступающими от источника Ек. Вследствие этого протекает и Iк, замыкающий общую цепь тока.

Перенос тока из эммиторной цепи в коллекторную определяет коофицент передачи по току, и определяется: α= dIк/dIэ Uкб = const

α= 0,95 ~ 0,98

Связь между токами транзистора определяется соотношением:

Iк = αIэ

Iб = Iэ – Iк = (1 – α) ·Iэ

Особенности транзисторной схемы:

Что он усиливает мощность, напряжение смещения эммиторного перехода Uбэ = (0,2в ~ 0,5в)

Uкб = (10в ~ 100в)

Iэ ≈ Iк

Можно сделать вывод:

Рвых = IкUкб > Pвх = IэUбэ

Схемы включения биполярных транзисторов.

Схема включения определяется в зависимости от того, какой электрод является общим для входной и выходной цепи.

Различают 3 схемы включения транзистора:

1. ОБ (общая база)

2. ОЭ (общий эммитор)

3. ОК (общий коллектор)