Классификация транзисторных структур

Электронная эмиссия.()

Электронная эмиссия - это испускание электронов поверхностью твёрдого тела или жидкости.

Чтобы произошла Э.Э. надо чтобы электрону сообщили энергию достаточную для прохождения потенциального барьера эмиттера.

Э.Э. делится на:

- Термоэлектронная эмиссия - электронную эмиссию, возникающую в результате нагрева, называют термоэлектронной эмиссией (ТЭ). Явление ТЭ широко используют в вакуумных и газонаполняемых приборах.

- Электростатическая эмиссия - электростатической (автоэлектронной эмиссией) называют эмиссию электронов, обусловленную наличием у поверхности тела сильного электрического поля. Дополнительная энергия электронам твёрдого тела при этом не сообщается, но за счёт изменения формы потенциального барьера они приобретают способность выходить в вакуум.

- Фотоэлектронная эмиссия (ФЭ) или внешний фотоэффект — эмиссия электронов из вещества под действием падающего на его поверхность излучения. ФЭ объясняется на основе квантовой теории твёрдого тела и зонной теории твёрдого тела.

- Вторичная электронная эмиссия - испускание электронов поверхностью твёрдого тела при её бомбардировке электронами.

- Ионно-электронная эмиссия - испускание электронов металлом при его бомбардировке ионами.

- Взрывная электронная эмиссия - испускание электронов в результате локальных взрывов микроскопических областей эмиттера.

Термоэлектронная эмиссия.()

- явление испускания электронов нагретыми телами. Концентрация свободных электронов в металлах достаточно высока, поэтому даже при средних температурах вследствие распределения электронов по скоростям (по энергии) некоторые электроны обладают энергией, достаточной для преодоления потенциального барьера. С повышением температуры число электронов, кинетическая энергия теплового движения которых больше работы выхода, растет, и явление термоэлектронной эмиссии становится заметным.

Это явление заметно при рассмотрении пары анод-катод.

При увеличении анодного напряжения ток возрастает до некоторого максимального значения, называемого током насыщения. Это означает, что почти все электроны, покидающие катод, достигают анода, поэтому дальнейшее увеличение напряженности поля не может привести к увеличению термоэлектронного тока. Уменьшение работы выхода приводит к резкому увеличению плотности тока насыщения. Поэтому применяются оксидные катоды (например, никель, покрытый оксидом щелочноземельного металла), работа выхода которых равна 1 −1,5 эВ.

Фотоэлектронная эмиссия.()

-называется испускание электронов веществом под действием электромагнитных излучений.

Ф. э. – результат 3 последовательных процессов: поглощения фотона и появления электрона с высокой (по сравнению со средней) энергией; движения этого электрона к поверхности, при котором часть энергии может рассеяться; выхода электрона в др. среду через поверхность раздела.

Вылет электронов приводит к охлаждению эмиттера.

Диоды.

Диод - электровакуумный прибор с двумя электродами: анодом и катодом, обладающий односторонней проводимостью. Есть два вида

-с катодом прямого накала -с катодом косвенного накала.

для прохождения тока анод привязывают к + заряду, а катод к - заряду.

Разность напряжения между анодом и катодом - это анодное напряжение.

После подключения U происходит нагрев катода, что вызывает электронную эмиссию. при подключении U(анода) электроны попадают на анод и создают небольшой анодный ток.

При U(анода) = max наступает режим насыщения (т.е. max I(анода))

S*R(вн)=1 - внутреннее уравнение диода, где S - крутизна диода.

диоды выпрямляющие переменный ток называются кенотронами.

Полупроводниковые диоды - это не усиливающие сигналов электроприборы с одним p-n переходом и двумя выводами: от анода и катода.

Хар-ки: максимальный прямой то (самый большой ток протекающий в диоде без разрушения его), максимальное обратное напряжение (Umax при которой диод может выдержать долгое время), обратный ток (ток при Uобр). (p-n переход — это дырочный переход, т.е. образуется свободный электрон и атом в котором не хватает электрона)

Фотодиоды - они имеют структуру обычного p-n перехода.

Освещают обычно только область -p или -n

Благодаря освещению образуются дырки в атомах и происходит p-n переход.

Светодиоды - приборы, излучающие свет при интенсивной рекомбинации электронов и дырок в узком слое перед p-n переходом.

С увеличением напряжения от источника питания увеличивается световой поток, излучаемый светодиодом.

Триоды.

Триоды - это трехэлектродные лампы. Между анодом и катодом у них имеется сетка, предназначенная для управления силы проходящего тока и называемая управляющей.

Триод обладает эффектом усиления.

Сетка имеет такие св-ва благодаря изменению величины U(сетки).

U(сетки) при которой прекращается I(анода) называется замыкающим напряжением.

Хар-ки триода: S-крутизна триода, µ - статический коэффициент усиления, R(вн) триода.

µ=ϫU(анод)/ϫU(сетки) S*R(вн)=µ - внутреннее уравнение триода.

У триода есть 2 недостатка: малая величина µ и значительные межэлектродные емкости.

Тетроды.

Тетроды - это четырёхэлектродные лампы.

Для уменьшения межэлектродной емкости между управляющей сеткой и анодом размещают экранную сетку(на нее подается E(анод)=U(экр.сет.)) Сетка связана с корпусом прибора для предотвращения переменного тока в ней.

Благодаря экранирующему св-ву сетки µ увеличивается в и R(вн).

Минусы: Динатронный эффект - вторичная эмиссия электронов из-за ускоряющего воздействия экран. сетки. Гептоды и лучевые тетроды (в них динатронный эффект снижается)

Пентоды.

Пентоды - это пятиэлектродные лампы.

В пентодах используется антидинатронная сетка (между анодом и экран. сеткой) Она соединена с катодом и имеет нулевой потенциал относительно катода.

Используется анодная хар-ка:

Классификация транзисторных структур.

Транзистор - полупроводниковые приборы с двумя и более p-n переходами.

Биполярные транзисторы:

-прямые (p-n-p) и обратные (n-p-n) транзисторы.

В каждой области имеется выход: эмиттер Э, база Б и коллектор. Переход от базы к эмиттеру называют эмиттерным, а между базой и коллектором - коллекторным.

В зависимости от общего электрода для входной и выходной цепей транзисторы можно включать тремя различными способами (общая база - наибольшая стабильность, общий эмиттер - наибольшее усиление, общий коллектор - высокое и низкое выходное сопротивление).

из-за U2>>U1 возникает Iэ.

Под действием U1 в эмиттере возникает ток Iэ, Электроны из n- области преодолевают потенциальный барьер и переходят в -p область базы (отсеивает часть э-нов). Отсюда по действием U2 возникает Iк и электроны достигают коллектора.

Эмиттер выпускает э-ны, а коллектор собирает их. При больших Iэ возникает Iбазы.

β=Iк/Iбазы, где β - коэффициент усиления по току.

Фототранзисторы - прибор с двумя p-n переходами и выводами эмиттера и коллектора.

При облучении светом в базе образуются электроны и дырки. Дырки переходят в коллектор. оставшиеся в базе электроны снижают потенциальный барьер эмиттерного перехода, в результате чего увеличивается диффузное движение дырок через эмиттерный переход. При этом возрастает обратный ток.

Поиск по сайту: