9. Вольтамперная характеристика (вах) p-n перехода. Основные свойства p-n перехода.

З ависимость тока через p–n переход от величины и полярности приложенного напряжения называется вольт–амперной характеристикой (ВАХ) p–n перехода.

где  – обратный ток насыщения p–n перехода, который определяется физическими свойствами полупроводника и имеет небольшую величину (мкА или нА);

U – напряжение, приложенное к p–n переходу;

 – температурный потенциал;

q – заряд электрона. Резкое возрастание обратного тока p–n перехода при достижении обратным напряжением определенного критического значения называют пробоем р–n перехода.

Виды пробоев:Электрический:Тепловой.– лавинный;– туннельный;– поверхностныйЭлектрический пробой явл-ся обратимым, при снятии внешнего обратимого напряжения p-n переход восстанавливает свои свойства.

Тепловой пробой явл-ся необратимым, при снятии напряжения- св-ва не восстанавливаются (ток будет малым)/Основные свойства p-n перехода.

Р езкое возрастание обратного тока p–n перехода при достижении обратным напряжением определенного критического значения называют пробоем р–n перехода.Виды пробоев:

Электрический: Тепловой.

– лавинный;

– туннельный;

– поверхностный.

P-n обладает емкостными свойствами, т.е. способностью накапливать и отдавать заряд при изменении приложенного напряжения:

Б арьерной емкостью называют отношение приращения заряда на переходе к вызвавшему его приращению напряжения:

При переходе к прямым напряжениям возрастает емкость, обусловленная накоплением неравновесного заряда в p и n областях структуры.

Емкость, связанная с накоплением неравновесного заряда называется диффузионной емкостью.

О на характеризует изменение неравновесного заряда в базе при изменении приложенного напряжения.

10Устройство и классификация полупроводниковых диодов. Система условных обозначений диодов;

Полупроводниковым диодом называют электропреобразовательный прибор, содержащий один или несколько переходов и два вывода для подключения к внешней цепи. Принцип работы большинства диодов основан на:

1.электронно–дырочный переходе.2. контакте металл–полупроводник.

3.гетеропереходе.

Полупроводниковый диод как элемент электрической цепи является нелинейным двухполюсником: имеет два вывода и нелинейную ВАХ.Большинство полупроводниковых диодов выполняют на основе несимметричных р–n переходов. Низкоомная область диодов называется эмиттером, а высокоомная – базой.

Классификация:1.по роду исходного материала (германиевые, кремниевые, селеновые, карбид–кремниевые, арсенид–галлиевые и др.2.по конструкторско–технологическим особенностям (точечные, сплавные, микросплавные, диффузионные, эпитаксиальные, с барьером Шоттки, поликристаллические и др.)

3.по назначению:- Выпрямительные (силовые)- преобразование переменного напряжения источников питания промышленной частоты в постоянное.

- Стабилитроны (опорные диоды)-стабилизация напряжений, имеющие на обратной ветви ВАХ участок со слабой зависимостью напряжения от протекающего тока-Варикапы-использование в качестве емкости, управляемой электрическим напряжением.-Импульсные диоды-работа в быстродействующих импульсных схемах.- Туннельные и обращенные диоды-усиление, генерирование и переключение высокочастотных колебаний.-Светодиоды-преобразование электрического сигнала в световую энергию.- Фотодиоды- преобразование световой энергии в электрический сигнал.4.по диапазону часот(низкочастотные,высокочастотные,сверхвысокочастотные).СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ

Она состоит из буквенных и цифровых элементов. Первым элементом обозначения является буква или цифра, определяющая исходный материал диода:

Г или 1 – германий или его соединения;К или 2 – кремний или его соединения;А или 3 – арсенид галлия и соединения галлия;И или 4 – индий.

Второй элемент – буква, указывающая назначение диода:Д – выпрямительные, импульсные; С – стабилитроны; В – варикапы; И – туннельные; И – обращенные; А – сверхвысокочастотные; Л – светодиоды; Ф – фотодиоды.

3й элемент – цифра, указывающая на энергетические особенности диода.4й элемент – две цифры, указывающие номер разработки.5й элемент – буква, характеризующая специальные параметры диода. Например: КД204А, КС156Б, КВ109В, АЛ603ДГрафическое обозначение диодов: