Puslaidininkiniai diodai (skaidrės)

Puslaidininkiniai diodai Puslaidininkinio diodo apibrėžimas Puslaidininkis diodas – puslaidininkis prietaisas, turintis vieną elektroninę skylinę sandūrą, kuriame panaudotos pn sandūros savybės. Diodas paprastai turi du kontaktus, nebent viename korpuse jų būtų pagaminta keletas. Dažniausiai pritaikoma jų savybė praleisti elektros srovę tik viena kryptimi (atbulinis laidumas labai mažas), tačiau esama ir įvairesnių naudojimo būdų. Labiausiai paplitę yra: Si, Ge ir GaAs diodai n-p sandūra Praktiškai p-n sandūra sudaroma ne suglaudžiant tų dviejų tipų atskirus gabalus, o difuzijos būdu tą patį gabalą legiruojant atitinkamomis priemaišomis. Elektronai iš n tipo puslaidininkio difunduoja į p tipo puslaidininkį, o skylės – iš p tipo į n tipo puslaidininkį, todėl ties sandūra n tipo puslaidininkyje kaupiasi teigiamieji krūviai, o p tipo puslaidininkyje – neigiamieji. Šie krūviai sukuria kontaktinį lauką Ek, veikiantį krūvininkus jų difuzijai priešinga kryptimi. n-p sandūra. Kontaktinis potencialų skirtumas. Dėl susikūrusio vidinio elektrinio lauko tolesnis kryptingas elektronų ir skylučių judėjimas per p-n sandūros ribą vis mažėja ir galu gale visai sustoja, t. y. nusistovi pusiausvyra. Abipus p ir n sritis skiriančios ribos susidaro nuskurdintieji (turintys mažiau laisvų krūvininkų) sluoksniai dp ir dn. Bendras nuskurdinto sluoksnio storis: d= dp+ dn Susidaręs kontaktinis potencialų skirtumas Uk iškreipia energijos juostas. Sakoma, kad p-n sandūroje susidaro energijos barjeras eUk: Eb= - eUk ,ln 2 i ad k n NN e kT U = ni – savųjų krūvininkų tankis Si, kai T =300 K (ni = 1,5·1010 cm-3) , Nd – donorinių priemaišų tankis, Na – akceptorinių priemaišų tankis. Užduotis: Silicio pn sandūra – staigioji. Nd = 1016 cm-3, Na = 4*1018 cm-3. Apskaičiuokite kontaktinį potencialų skirtumą ir potencialinio barjero aukštį pn sandūroje, kai T = 300 K. n-p sandūra. Potencialinio barjero priklausomybė nuo pridėtos įtampos. n-p sandūra. Potencialinio barjero priklausomybė nuo pridėtos įtampos. n-p sandūra. Sandūros voltamperinė charakteristika. Sandūroje np srovės priklausomybė nuo įtampos vadinama voltamperine charakteristika (VACh) n-p sandūra. Sandūros voltamperinė charakteristika. Laidumas tiesiogine kryptimi Kreivę aprašo vadinamoji Shockley lygtis: čia I – diodo srovė, IS – pn sandūros soties srovė, e – elektrono krūvis, k – Bolcmano konstanta, T – absoliutinė temperatūra (K), VD – ant diodo krintanti įtampa. VT = 26mV (kambario temperatūroje). ,)1( −= TV DV eII S e kT VT = Laidumas atbuline kryptimi Esant nedidelei įtampai, laidumas atbuline kryptimi labai mažas (nors ir nelygus nuliui). Pasiekus vadinamąją pramušimo įtampa, laidumas staiga padidėja (vienpusis laidumas išnyksta). Vienais atvejais (daugiausia taip dirbti neskirtiems diodams) šis reiškinys yra negrįžtamas, kitais (stabilitronams) – grįžtamas. n-p sandūra. Sandūros voltamperinė charakteristika. 300 K temperatūroje kT/e = 26 mV. Todėl, kai VD > 0,1 V, galioja nelygybė: exp (eVD/kT)>>1 ir tada: kT DeV eII S  Jeigu veikia atvirkštinė įtampa -VD > 0,1 V, galioja nelygybė: exp (eVD/kT)

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!