Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Собственная и примесная проводимость полупроводников. Полупроводниковые диоды и триоды (транзисторы)



Собственная проводимость.

Проводимость полупроводника, обусловленная электронами, возбуждёнными из валентной зоны в зону проводимости и дырками, образовавшимися в валентной зоне. Концентрации ni таких(зонных) электронов и дырок равны, и их можно выразить через эфф. плотности состояний в зоне проводимости (Nc )и в валентной зоне(Nv), ширину запрещённой зоны и абс. темп-ру Т:

Т. к. проводимость полупроводника пропорциональна концентрации свободных носителей заряда и их подвижности ,то в пренебрежении слабыми степенными зависимостями Nc, Nv и от темп-ры для собств. полупроводников можно получить соотношение:

При наличии примесей, обусловливающих примесную проводимость полупроводника, собственную проводимость можно наблюдать в диапазоне изменения темп-ры полупроводника, в котором зависимость линейна.

Примесная проводимость.

Проводимость полупроводника, при к-рой основной вклад в перенос заряда дают электроны (дырки), термически возбуждённые в зону проводимости (валентную зону) из локализованных в запрещённой зоне донорных (акцепторных) состояний (проводимость n -типа и р -типа). П. п. определяется концентрацией донорных и акцепторных примесей и положением их уровней в запрещённой зоне. При высоких темп-pax Т, если полупроводник невырожден, концентрация ni носителей в собственном полупроводнике удовлетворяет условию наличие примесей незначительно сказывается на концентрациях электронов n и дырок р:

При этом все примеси ионизованы, а уровень Ферми близок к середине запрещённой зоны. При более низких темп-pax, для которых почти все мелкие примеси остаются еще ионизованными (область истощения). В этом случае

т. е. концентрация основных носителей не зависит от Т. При дальнейшем понижении Т приближается к уровню донорной примеси, и заселённость донорных уровней будет расти за счёт поступления электронов из зоны проводимости, а концентрация зонных носителей заряда соответственно уменьшаться.

Полупроводниковые диоды и триоды (транзисторы).

Односторонняя проводимость контактов двух полупроводников (или металла с полу проводником) используется для выпрямления в преобразования переменных токов. Полупроводниковое устройство, содержащее один р-n-:переход, называется полупроводниковым диодом. Полупроводниковые диоды по конструкции делятся на точечные и плоскостные.

Диоды обладают рядом преимуществ по сравнению с электронными лампами (малые габаритные размеры, высокие к.п.д. и срок службы, постоянная готовность к работе и т. д.), но они очень чувствительны к температуре, поэтому интервал их рабочих температур ограничен (от -70 до + 120°С).

p-n-Переходы могут быть использованы также для усиления, а если в схему ввести обратную связь, то и для генерирования электрических колебаний. Приборы, предназначенные для этих целей, получили название полупроводниковых триодов или транзисторов.

Для изготовления транзисторов используются германий и кремний, так как они характеризуются большой механической прочностью, химической устойчивостью и большей, чем в других полупроводниках, подвижностью носителей тока. Полупроводниковые триоды делятся на точечные и плоскостные.Первые значительно усиливают напряжение, но их выходные мощности малы из-за опасности перегрева. Плоскостные триоды являются более мощными. Они могут быть типa р-n-р и типа n-р-nв зависимости от чередования областей с различной проводимостью.

Транзистор, подобно электронной лампе, дает усиление и напряжения и мощности.

Благодаря своим преимуществам перед электронными лампами (малые габаритные размеры, большие к.п.д. и срок службы, отсутствие накаливаемого катода (поэтому потребление меньшей мощности), отсутствие необходимости в вакууме и т. д.) транзистор совершил революцию в области электронных средств связи и обеспечил создание быстродействующих ЭВМ с большим объемом памяти.

Вопрос №19.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.