1. Носители тока при собственной проводимости полупроводников.
Собственная проводимость - проводимость химически чистых полупроводников. Обусловлена свободными носителями заряда двух знаков - отрицательными ионами и положительными дырками, которые образуются при высоких температурах из-за частичного разрушения ковалентных связей в кристалле полупроводника.
Носители тока при примесной проводимости полупроводников.
При введении в химически чистый полупроводник атомов примеси другого вещества можно получить полупроводник, обладающий или электронной или дырочной проводимостью. Валентность атомов примеси должна отличаться от валентности атомов полупроводника на единицу. Если в узлы решетки полупроводника встраивается атом с пятивалентного фосфора, то образуется четыре ковалентные связи, и пятый валентный электрон фосфора оказывается несвязанным и легко отделяется от атома. Эти электроны образуют электронную проводимость.
Если атомы полупроводника замещаются атомами 3х валентного бора, то для образования ковалентной связи атом будет захватывать чужие электроны, представляя собой положительно заряженную дырку.
2. Явления, возникающие при контакте полупроводника с полупроводником
При соприкосновении двух полупроводников с различными типами проводимости начинается встречная диффузия дырок и электронов. В области границы электроны и дырки рекомбинируются и нейтрализуют друг друга. В области границы образуется слой сильно обедненный носителями тока и обладающий большим сопротивлением. Этот слой называется - контактный запирающий слой.
Явления, возникающие при контакте металла с полупроводником.
На границе металл-полупроводник образуется запирающий слой, если работа выхода электронов из полупроводника меньше чем работа выхода электронов из металла.
Почему система металл-полупроводник или полупроводник-полупроводник обладает односторонней проводимостью ?
Односторонняя проводимость тока в полупроводниковой структуре происходит вследствие образования на границе областей с электронной и дырочной проводимостью так называемого электронно-дырочного р-п-перехода.
3. Как зависит сопротивление выпрямителя от величины и знака напряжения ?
Сопротивление p-n перехода зависит от величины и знака приложенного напряжения. В прямом направлении переход хорошо проводит ток, в обратном - почти не проводит.
Графическая зависимость сопротивления полупроводникового диода от величины и знака напряжения.
4. Вольт-амперная характеристика (ВАХ) диода
Зависимость тока, проходящего через p-n переход, от величины и полярности приложенного к нему напряжения изображают в виде кривой, называемой вольт-амперной характеристикой диода. ... По вертикальной оси в верхней части обозначены значения прямого тока (Iпр), а в нижней части — обратного тока (Iобр)
Для измерений в прямом направлении применяется принципиальная
электрическая схема
Для измерений в обратном направлении применяется принципиальная электрическая схема
5. Схема для снятия ВАХ с помощью осциллографа
Напряжение на диоде идет с клемм Х и на горизонтальные отклоняющие осциллографа,
У - Напряжение IR пропорционально току, проходящему через диод через клемы У.
6. однополупериодный выпрямитель
ток через диод проходит только из нижней ветви схемы и мы получаем картинку, как на рисунке вверху
двухполупериодный выпрямитель
ток через диод взависимости от направления проходит или через нижнюю или через верхнюю ветку схемы мы получаем картинку, как на рисунке вверху