Электропроводимость полупроводников.Образование и свойства p-n перехода.

Полупроводники это элементы 4-й группы таблицы Менделеева. Они занимают промежуточное место м/у проводниками и диэлектриками по величине удельного электро сопротивления. В чистом виде они обладают небольшой электропроводностью. Однако при введении примеси она может сильно изменится. По типу проводимости различают:

п/п n – типа, образуются при введении в качестве примеси элементов 5-й группы таблицы Менделеева. Основными носителями заряда являются свободные электроны.

п/п р – типа, образуются при введении в качестве примеси элементов 3-й группы таблицы Менделеева. Основными носителями заряда являются дырка. Дырка – это атом, лишенный одного электрона на внешнем электрич.слое. принцип работы большинства п/п приборов основан на свободных p-n переходах, т.е. области которые образуются вместе объединения физического соединения (м/м сплавления). При этом возникает взаимная диффузия, в результате чего на границе образуется объемный заряд q, который создает электрическое поле с напряженностью Е_ЗАП кот препятствует дальнейшей диффузии. Пограничная область лишенная носителей зарядов имеет малую электропроводимость и образуют запирающий слой.

Приложем к системе полупроводников постоянное U:

1) прямое включение: за счет U U_прямое Е_ЗАП слоя компенсируются внешнем полем, равновесное состояние нарушается, электрические дырки движутся в направлении друг к другу и в граничной области рекомбинируют, т.е. возникает Эл.ток.

2) обратное включение: внешнее поле складывается с полем запирающего слоя. Запирающий слой расширяется и ток ч/з p-n переход =0. Т.о. p-n переход обладает свойством односторонней проводимости.

П/п диоды это приборы имеющие один p-n переход и два вывода: выпрямительный диод обозначается следующим образом.

По конструкции p-n перехода различают плоскостные и точечные диоды. Диоды это не линейные элементы. Образование диода объясняется наличием небольшого количества не основных носителей заряда, т.е. электронов p- области и дырок в n- области. При некоторых U U_пробоя возникает пробой, т.е. скорость не основных носителей увеличивается настолько, что происходит ударная ионизация и диод может выйти из строя, в результате резкого увеличения тока.

Основные параметры диода:

1. I_прямое – это длительно допустимый прямой ток.

2. U_обр max- это максимальное обратное напряжение, которое диод может выдержать без пробоя. U_обр.max< U_пробоя.

Кроме выпрямительных диодов существуют стабилитроны, свето и фотодиоды, туннельные диоды и т.д.

39. Полупроводниковые диоды.

Полупроводниковые диоды-это приборы, имеющие один р-n переход и два вывода.

Выпрямит-ый диод обоз-ся след-м образом. По конструкции р-n перехода различают плоскостные и точечные диоды. Диод это не линейный элемент. I_обр диода объясняется наличием небольшого кол-ва неосновных носителей заряда, т.е. электронов р-области и дырок в n-области. При некоторых напряжениях U_пробои (U_обр) возникает пробой, т.е. скорость не основных носителей увелич-ся на столько, что происходит ударная ионизация и диод может выйти из строя, в результате резкого увелич-я тока. Основные параметры диода: 1.I прямое- это длительно допустимый прямой ток. 2.U_обр max –это максимальное обратное напряжение, которое диод может выдержать без пробоя. U_{обр. max}< U_пробоя Кроме выпрямительных диодов сущ-ют стабилитроны, свето и фото диоды, туннельные диоды.