Температурные свойства полупроводниковых диодов.

П ри увеличении температуры возрастает генерация пар электрон-дырка, растёт концентрация носителей и проводимость растёт. Особенно сильно возрастает обратный ток при нагреве диода растёт не так сильно, как обратный, так как он зависит от концентрации основных (примесных) носителей. А уже при 20⁰ С наступает насыщение концентрации примесных носителей. Обратный ток определяется собственной проводимостью полупроводника, поэтому концентрация собственных носителей растёт в е раз при увеличении температуры на каждые 10⁰.

Полупроводниковый стабилитрон.

Режим электрического пробоя находит применение для стабилизации напряжения, такие диоды называют стабилитронами. Их, обычно, изготовляют из кремния, так как в германиевых диодах электрический и лавинный пробои, практически, сразу переходят в тепловой, у которого нет диапазона стабилизации напряжения.

При изменении тока от I_стmin до I_стmax напряжение на стабилитроне остаётся практически неизменным. Небольшое увеличение напряжения обусловлено внутренним сопротивлением стабилитрона. От обычного диода стабилитрон отличается повышенным содержанием примесей.

Р ассмотрим практическое применения стабилитрона в параметрическом стабилизаторе напряжения.

, . Введём понятие динамического сопротивления стабилитрона: , .

.

То есть по отношению к изменениям напряжения схема параметрического стабилитрона ведет себя как делитель напряжения, в котором стабилитрон заменён резистором, сопротивление которого равно динамическому сопротивлению стабилитрона при рабочем токе.

Полупроводниковый триод (транзистор)

Транзистор – это электронно-преобразовательный прибор, основанный на взаимодействии двух p-n переходов, имеющих три вывода.

Принцип действия обоих структур одинаков. В p-n-p – главную роль играют дырки, а в n-p-n – электроны.

Левые области, инжектирующие носители называются эмиттерами, средние области, в которые инжектируются носители, называются базами, а правые области, проводящие экстракцию носителей, называются коллекторами.

Экстракция – это выведение носителей заряда из области полупроводника, где они являются не основными.

Нами рассматриваются бездрейфовые транзисторы, то есть такие у которых отсутствует электрическое поле в области базы. Внешнее поле действует только на p-n переходы, и движение основных носителей происходит за счёт диффузии.

Устройство и принцип действия биполярного (бездрейфового) транзистора.

С общей базой.

Если сделаем разрыв на эмиттере:

.

Концентрация основных носителей в области эмиттера больше концентрации носителей в базе, поэтому рекомбинация дырок из эмиттера с электронами базы происходит в области базы.

К оллекторный переход закрыт для основных носителей базы и открыт для не основных носителей. Образовавшаяся составляющая тока называется током коллекторного перехода . Эту составляющую можно измерить при разорванной эмиттерной цепи. Учитывая, что дырок больше чем электронов и то, что ширина базы очень мала, можно сделать вывод, что большинство дырок, не успевшие рекомбинировать с электронами базы, втягиваются его мощным полем в коллектор, увеличивая ток коллектора. Коэффициент называется коэффициентом передачи тока в схеме с общей базой: | U_бк=const. показывает какая часть эмиттерного тока проходит в коллектор. можно изменить, усиливая или ослабляя p>n, изменяя ширину базы и, изменяя площадь коллекторного перехода по сравнению с площадью эмиттера.