Вольт-амперная характеристика и разновидности полупроводниковых диодов.

Лабораторная работа № 1.

ВОЛЬТ-АМПЕРНЫЕ Свойства, РАЗНОВИДНОСТИ И РАБОТА Электрических Устройств С ОДНИМ p-n ПЕРЕХОДОМ.

дата подпись
Допуск:
Выполнение:
Защита:

Теоретические сведения.

Диодик – двухэлектродный элемент электронной цепи, владеющий однобокой проводимостью тока.

Полупроводниковая структура диодика.

Полупроводниковый диодик представляет собой кристалл полупроводника - германия (Ge) либо кремния (Si) – одна из частей которого легирована увеличивающей Вольт-амперная характеристика и разновидности полупроводниковых диодов. концентрациию электронов в кристалле донорной примесью (n-область), а другая – уменьшающей концентрацию электронов в кристалле акцепторной примесью (p-область). Соответственно, электропроводность n-области полупроводника определяется, в главном, электронами, а p-области – дырками. Граница раздела p- и n- областей кристалла именуется p-n переходом (рис. 1).

Односторонняя электронная проводимость полупроводниковых диодов обоснована качествами Вольт-амперная характеристика и разновидности полупроводниковых диодов. p-n перехода.

Характеристики p-n перехода.

Под действием разности концентрации электроны и дырки диффундируют через p-n переход (электроны – из n-области в p-область, дырки – из p-области в n-область) и рекомбинируют с носителями заряда обратного знака. В итоге, их концентрация в неком слоя полупроводника, прелегающем к Вольт-амперная характеристика и разновидности полупроводниковых диодов. p-n переходу, снижается. Соответственно, в этом слое, в n-области полупрводника остается нескомпенсированный положительный заряд ионов донорной примеси, а в p-области полупроводника – нескомпенсированный отрицательный заряд ионов акцепторной примеси. Снутри такового двойного заряженного слоя (рис. 1) появляется электронное поле, вектор напряженности которого (Е) ориентирован из n-области в Вольт-амперная характеристика и разновидности полупроводниковых диодов. p-область и препятствует прохождению главных носителей заряда через p-n переход. Совместно с тем, через p-n переход происходит дрейф неосновных носителей заряда: электронов p-области и дырок n-области.

Оборотный, другими словами включенный в оборотном направлении (либо закрытый), p-n переход обладает электронной емкостью. Эта емкость Вольт-амперная характеристика и разновидности полупроводниковых диодов., именуемая барьерной, находится в зависимости от диэлектрической проницаемости запирающего слоя, от площади и ширины p-n перехода и миниатюризируется с повышением приложенного оборотного напряжения.

Вольт-амперная черта и разновидности полупроводниковых диодов.

Характеристики p-n перехода обуславливают последующий вид вольт-амперной свойства диодика (рис.2).

Токи, протекающие через диодик, при приложении к Вольт-амперная характеристика и разновидности полупроводниковых диодов. нему прямого и оборотного (в отсутствии электронного пробоя) напряжений, различаются на 4-6 порядков, что позволяет гласить о его однобокой электронной проводимости. В обоих случаях вероятный ток через диодик определяется площадью p-n перехода. Падение напряжения на диодике при пропускании через него прямого тока составляет (0,3–0,6) В для германиевых и (0,8–1,2) В для кремниевых диодов Вольт-амперная характеристика и разновидности полупроводниковых диодов..

Зависимо от предназначения диоды разделяются на:

1. выпрямительные диоды;

2. полупроводниковые стабилитроны;

3. варикапы;

4. импульсные диоды и т.д..


Рис. 1 Полупроводниковая структура диодика и характеристики p-n перехода

где РР , nn – главные носители: дырки и электроны; Рn , np – неосновные носители: дырки и электроны; , – положительно заряженные донорные и негативно заряженные акцепторные Вольт-амперная характеристика и разновидности полупроводниковых диодов. ионы.


Пояснения к рис. 1.

· p-n переход в отсутствии наружного напряжения: Jдиф. = Jдр;

· p-n переход при подаче прямого смещения:

Е внеш. Ориентировано против поля двойного заряженного слоя, φ миниатюризируется;

· Jдиф. > Jдр. – через диодик течет прямой ток;

— p-n переход при подаче оборотного смещения:

Е внеш. Совпадает по направлению с полем двойного Вольт-амперная характеристика и разновидности полупроводниковых диодов. заряженного слоя, φ увеличивается;

· Jдиф. < Jдр. – через диодик течет оборотный ток

Условное графическое обозначение выпрямительного диодика представленно на рис. 3. Эти диоды созданы для выпрямления переменного тока.

Их основными параметрами являются:

- неизменное прямое напряжение Uпр, которое нормируется при определенном прямом токе Iпр;

- очень допустимый прямой ток Iпр. max;

- оборотный ток диодика Iобр, который нормируется Вольт-амперная характеристика и разновидности полупроводниковых диодов. при определенном оборотном напряжении Uобр;

- очень допустимый оборотное напряжение Uобр. max.


volgogradskomu-tehnologicheskomu.html
volhva.html
volinskij-minih-razumovskij.html