Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Топ:
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Интересное:
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Дисциплины:
2017-10-16 | 389 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Базовые полупроводниковые структуры современных изделий электроннй техники и лиоэнергетики можно условно разделить на три основные типа:
1. Однородные полупроводниковые структуры.
2. Диодные полупроводниковые структуры.
3. Транзисторные полупроводниковые структуры.
Более подробная классификация полупроводниковых приборных структур приведена в jpg-файле “Основные типы полупроводниковых структур”, выданном в наборе электронных документов по соответствующей тематике.
Ниже приведены определения указанных выше трех основных типов базовых полупроводниковых структур и некоторая информация, дополняющая содержание jpg-файла “Основные типы полупроводниковых структур”.
Однородные полупроводниковые структуры – это структуры, которые не содержат выпрямляющих переходов, а их свойства определяются только объемными свойствами макроскопически однородного полупроводникового материала.
Упрощенное схематическое изображение вертикального сечения такой структуры приведено на рисунке 12. Вольт-амперная характеристика однородной полупроводниковой структуры, приведенная на рисунке 13, при малых электрических полях в полупроводнике является линейной и симметричной относительно полярности прикладываемого напряжения.
| |||
Рисунок 12
Такая вольт-амперная характеристика (ВАХ) еще часто называется омической, поскольку соответствует закону Ома для участка цепи
I = (1/ R)· U,(18)
где R – сопротивление участка цепи.
|
Однородные полупроводниковые структуры являются базовыми для изделий электронной техники, которые называются полупроводниковыми резисторами, а также для датчиков Холла.
Полупроводниковые резисторы в зависимости от области применения и связанных с последней особенностей конструктивно-технологического решения подразделяются на:
- терморезисторы (термисторы – αТ < 0 и позисторы - αТ > 0);
- фоторезисторы (изменяют – чаще уменьшают свое сопротивление при облучении фотоактивной компонентой электромагнитного излучения);
- газорезисторы (изменяют свое сопротивление – уменьшают или увеличивают при появлении посторонней газовой примеси в фоновой газовой среде);
- варисторы (изменяют свое сопротивление под влиянием сильного электрического поля);
- магнеторезисторы (изменяют свое сопротивление под влиянием магнитного поля);
- моностабильные и бтстабильные переключатели тока (разновидность быстродействующих варисторов);
--элементы оперативной и постоянной репрограммируемой энергонезависимой электрической памяти.
Диодные полупроводниковые структуры – это структуры, которые содержат один выпрямляющий переход, определяющий наиболее важные с практической точки зрения электрические и фотоэлектрические свойства базирующихся на них приборов.
Как следует из jpg-файла “Основные типы полупроводниковых структур”, такие приборы подразделяются на диоды Шоттки (по фамилии немецкого физика, впервые предложившего указанные приборы и теоретически обосновавшего принцип их работы) и диоды с p-n -переходом.
Диод Шоттки – это двухэлектродный полупроводниковый прибор, представляющий собой трехслойную структуру металл/полупроводник/металл с выпрямляющим переходом у контакта между полупроводником и одним из металлов и с омическим (не выпрямляющим) контактом между полупроводником и другим металлом (отличающимся по электронным параметрам от первого).
Упрощенное схематическое изображение вертикального сечения такого прибора приведено на рисунке 14.
|
Диод с p-n-переходом – это двухэлектродный полупроводниковый прибор, представляющий собой четырехслойную структуру металл/полупроводник р ‑типа/полупроводник n -типа/металл с выпрямляющим переходом в области контакта полупроводников р - и n -типа, а также с омическими контактами этих полупроводников с металлическими электродами.
Упрощенное схематическое изображение вертикального сечения такого прибора приведено на рисунке 15.
Схематическое изображение ВАХ обоих типов диодов приведено на рисунке 16.
|
|
|
|
тью падает на областях обеднения полупроводниковой приборной структуры, в связи с чем именно эти области и определяют особенности ВАХ диодов – как диодов Шоттки, так и диодов с p-n -переходами. Как показано теоретически и подтверждено экспериментально, в силу специфики переноса зарядов под влиянием прикладываемого к диодам внешнего напряжения U прямые (U > 0) и обратные (U < 0) ветви их ВАХ (Рис. 16) описываются соотношением
I = I 0{ exp [(eU /(kT)]-1}, (19)
где I 0 – не зависящий от U в случае диода Шокли диодный ток насыщения, наблюдаемый как полка на обратной ветви ВАХ при | U | > 0,1 В (Рис. 16, U < 0); e = 1,6·10-19 Кл – абсолютное значение заряда электрона; k = 1,38·10‑23 Дж/К (или 8,6·10‑5 эВ/К) – постоянная Больцмана; Т – температура диода.
В связи с сильной нелинейностью и асимметрией ВАХ диоды широко используются, например, для выпрямления знакопеременного тока, в частности, промышленной частоты. При этом практически важным параметром диода является его коэффициент выпрямления К, который определяется соотношением
К = I (U *>0)/ I (U *< 0), (20)
где * - указывает на то, что | U | = const при прямой и обратной полярностях подаваемого на диод напряжения.
Для получения представления о количественных значениях коэффициента выпрямления в зависимости от | U | предлагается, используя соотношения (19) и (20), выполнить самостоятельную расчетную работу по определению величины К для диода Шокли при | U |1 = 0,2 В, | U |2 = 0,4 В и | U |3 = 0,6 В. Отчет о проведенной работе с приложением соответствующих конкретных численных операций оформить как самостоятельную работу и сдать преподавателю.
Транзисторные полупроводниковые структуры – это структуры, которые содержат два взаимодействующих выпрямляющих электрических перехода, либо выпрямляющие электрические переходы и взаимодействующий с ними проводящий канал, свойства которого управляются электрическим полем, создаваемым внешним источником напряжения.
Такие структуры лежат в основе, прежде всего, трехэлектродных приборов – транзисторов, которые подразделяются на биполярные и полевые. Принцип работы этих приборов построен на изменении электросопротивления одних элементов структуры под влиянием других ее элементов, что и отражает составное слово «транзистор»:
|
transistor ≡ transfer resistor ≡ преобразуемый резистор.
Далее, начиная со следующей страницы, приведена несколько более подробная информация, относящаяся к указанным типам транзисторов.
БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ
|
|
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!