Напівпровідниковий діод
Контакт двох напівпровідників n – і p – типів називають pn – переходом або np – переходом. У результаті контакту між напівпровідниками починається дифузія. Деяка частина електронів переходить до дірки, а деяка частина дірок переходить на бік електронів.
В результаті чого напівпровідники заряджаються: n – позитивно, а p – негативно. Після того, як електричне поле, яке буде виникати в зоні переходу, почне перешкоджати переміщенню електронів і дірок, дифузія припиниться.
При підключенні pn – переходу в прямому напрямку він буде пропускати через себе струм. Якщо ж підключити pn – перехід у зворотному напрямку, то він не буде практично пропускати струм.
На наступному графіку показані вольт – амперні характеристики прямого та зворотного підключення pn – переходу.
Виготовлення напівпровідникового діода
Суцільною лінією намальована вольт – амперна характеристика прямого підключення pn – переходу, а пунктирною – зворотного підключення.
З графіка видно, що pn – перехід стосовно струму несиметричний, так як у прямому напрямку опір переходу набагато менше, ніж у зворотному.
Властивості pn – переходу широко використовуються для випрямлення електричного струму. Для цього на основі pn – переходу виготовляють напівпровідниковий діод.
Зазвичай для виготовлення напівпровідникових діодів використовують германій, кремній, селен і ряд інших речовин. Розглянемо докладніше процес створення pn – переходу, використовуючи германій з полупроводімостью n – типу.
Такий перехід не вдасться отримати шляхом механічного з’єднання двох напівпровідників з різними типами провідності. Це неможливо, тому що при цьому між напівпровідниками виходить занадто великий зазор.
А нам необхідно, щоб товщина pn – переходу повинна бути не більше міжатомних відстаней. Щоб уникнути цього, в одну з поверхонь зразка вплавляють індій.
Для створення напівпровідникового діода напівпровідник з домішкою p – типу, в якому містяться атоми індію, нагрівають до високої температури. Пари домішок n – типу осідають на поверхні кристала. Далі внаслідок дифузії вони впроваджуються в сам кристал.
На поверхні кристала, у якого провідність p – типу, утворюється область з провідністю n – типу. На наступному малюнку схематично показано як це виглядає.
Для того, щоб виключити вплив повітря і світла на кристал, його поміщають в герметичний металевий корпус. На принципових електричних схемах, діод позначають за допомогою наступного спеціального значка.
Напівпровідникові випрямлячі володіють дуже високою надійністю і довгим терміном служби. Основним їх недоліком є те, що вони можуть працювати лише в невеликому інтервалі температур: від -70 до 125 градусів.
Related posts:
- Діод: визначення Діод – двухелектродний компонент практично всіх електронних схем. Бувають діоди напівпровідникові (найбільш поширені в наш час), газорозрядні і електровакуумні. В електричних ланцюгах виконує функцію компонента, що пропускає струм тільки в одному напрямку. Найбільш поширений напівпровідниковий діод працює завдяки властивостям p-n-переходу, подібні переходи є в біполярному транзисторі. Якщо до електроду р-області докласти позитивний потенціал, а до […]...
- Електричний струм через контакт напівпровідників р і п типів Розглянемо явище проходження електричного струму через контакт напівпровідників p – і n – типів. На наступному малюнку зображений такий контакт. Ліва частина представленого напівпровідника містить акцепторні домішки. Права частина представленого напівпровідника містить донорні домішки. Відповідно ліва частина є напівпровідником p – типу, а права напівпровідником n – типу. Між напівпровідниками утворюється особлива зона – зона […]...
- Чим відрізняється прямий діод від зворотного діода? Діоди часто іменуються “прямими” і “зворотними”. З чим це пов’язано? Чим відрізняється “прямий” діод від “зворотного” діода? Що являє собою “прямий” діод? Діод – це напівпровідник, який має 2 виводу, а саме – анод і катод. Використовується він для обробки різними способами електричних сигналів. Наприклад, з метою їх випрямлення, стабілізації, перетворення. Особливість діода в тому, […]...
- Електронна лампа – діод. Вольт-амперна характеристика діода Одностороння провідність використовується в електронних приладах з двома електродами – вакуумних діодах. Сучасний вакуумний діод являє собою балон зі скла або металокераміки, з якого відкачано повітря до тиску 10-6 – 10-7 мм рт. ст. Усередині нього розміщені два електроди (рис. 1). Один з них – катод – має вигляд вертикального металевого циліндра, що покривається зазвичай […]...
- Електронно-дірковий перехід – доповідь Електронно-дірковий перехід, або n-p-перехід – це область на кордоні двох напівпровідників різного типу провідності, і робота напівпровідникових приладів грунтується на використанні властивостей подібних переходів. При відсутності прикладеного до переходу напруги носії заряду переміщаються з областей з більш високою концентрацією в області з більш низькою концентрацією – з напівпровідника n-типу в напівпровідник p-типу переміщаються електрони, а […]...
- Прямий і зворотний струми. Вольт-амперна характеристика Позначимо φr власну контактну різницю потенціалів збідненого шару. Якщо до р – n підключити джерело напруги U, то різниця потенціалів на межах контактного шару кристалів n – і р-типів зміниться. Включення p – n-переходу в електричний ланцюг, коли плюс джерела приєднаний до області p, а мінус – до області n, називається прямим. Різниця потенціалів контактного […]...
- Електричний струм через контакт напівпровідників з різним типом провідності Найбільш цікаві явища відбуваються при контакті напівпровідників n – і p-типів. Ці явища використовуються в більшості напівпровідникових приладів. Р-n-Перехід. Розглянемо, що буде відбуватися, якщо привести в контакт два однакових напівпровідника, але з різним типом провідності: зліва напівпровідник n-типу, а праворуч напівпровідник р-типу (рис. 16.10). Запам’ятай Контакт двох напівпровідників з різним типом провідності називають р-n – […]...
- Напівпровідникові діоди: конспект Напівпровідниковий діод – це електронний прилад, виконаний на основі напівпровідникового кристала. Варто зауважити, що технологій виготовлення діодів досить багато, але розгляд принципу роботи напівпровідникового діода на молекулярно – електронному рівні метою даної статті не є. Справа в тому, що для більшості практичних цілей достатньо знати основні параметри, призначення, загальні принципи дії різних типів діодів, схеми […]...
- Характеристика p-n-перехода Місце контакту двох напівпровідників з різними типами провідності (електронної та доречний) називається електронно-дірковим переходом, або p-п-переходом. В області pn-переходу виникає цікаве і дуже важливе явище – одностороння провідність. Здійснюючи тепловий рух, носії заряду проникають через кордон розділу областей. Вільні електрони переходять з n-області в p-область і рекомбінують там з дірками; дірки ж дифундують з p-області […]...
- Р-н-перехід і його властивості Тонкий шар напівпровідника між двома областями, одна з яких представляє напівпровідник р-типу, а інша я-типу, називають р – / г-переходом. Концентрації основних носіїв заряду в р – і я-областях можуть бути рівні або істотно різнитися. У першому випадку р-я-перехід називають симетричним, у другому – несиметричним. Найчастіше використовують несиметричні переходи. Нехай концентрація акцепторної домішки в р-області […]...
- Електронно-дірковий перехід – коротко Ізольований кристал n-типу електрично нейтральний, сума позитивних і негативних зарядів у ньому дорівнює нулю. Кількість атомів, що позбулися одного електрона і перетворилися на позитивні іони, суворо дорівнює кількості відірвалися від атомів електронів. Чим вища температура, тим більше утворюється вільних електронів. Позитивні іони знаходяться у вузлах кристалічної решітки. Також електрично нейтральний і ізольований кристал р-типу. Однак […]...
- Іонний тип хімічного зв’язку Чисто іонним зв’язком називається хімічно пов’язане стан атомів, при якому стійке електронне оточення досягається шляхом повного переходу загальної електронної щільності до атома більш електронегативного елемента. На практиці повний перехід електрона від одного атома до іншого атому-паренеру по зв’язку не реалізується, оскільки кожен елемент має більшу або меншу, але не нульову, електронегативність, ілюбая зв’язок буде в […]...
- Запам’ятовуючі пристрої для зберігання постійної інформації Запам’ятовуючі пристрої типу ROM зберігають інформацію, яка або взагалі не змінюється (в ЗП типу ROM (M) і PROM), або змінюється рідко і не під час роботи обчислювального пристрою (в ЗП типу EPROM і EEPROM). У масочного ЗП типу ROM (M) інформацію записують при виготовленні на промислових підприємствах за допомогою шаблону (маски) на завершальному етапі технологічного […]...
- Фазові переходи I і II роду Існують фазові переходи першого і другого роду. Фазовий перехід I роду. Фазовим переходом першого роду називають процес, при якому стрибком змінюються внутрішня енергія, щільність, ентропія і ін. Властивості фізичної системи. Процес переходу I роду супроводжується поглинанням або виділенням тепла (теплота фазового переходу). Прикладом фазового перетворення I роду є зміни агрегатного стану речовини: перетворення рідини в […]...
- Струм в напівпровідниках Поява дірки замість електрона зв’язку не залишається непоміченим для інших атомів. У цю дірку може легко заскочити електрон зв’язку від сусіднього атома, так як для цього потрібно набагато менше енергії, ніж для звільнення електрона. Тоді дірка залишиться в сусідньому атомі. У неї може застрибнути електрон з наступного атома, при цьому дірка утворюється в наступному атомі. […]...
- Електронні пучки. Електронно-променева трубка Електронний пучок – це спрямований потік електронів. Можна, наприклад, отримати електронний пучок з електронної лампи. Для цього необхідно зробити в аноді отвір. Частина електронів прискорених електричним полем будуть потрапляти в цей отвір і створювати за анодом електронний пучок. Причому ми спалимо навіть управляти кількістю електронів в цьому пучку. Для цього треба буде поставити між катодом […]...
- Оборотність машини Карно Нехай деяка теплова машина здійснює цикл між нагрівачем з фіксованою температурою T1 і холодильником з фіксованою температурою T2. Як зробити цей цикл оборотним? Зрозуміло, всі процеси циклу повинні бути квазістатичного – наша машина буде працювати нескінченно медленно25. Але цього не достатньо. Те, що машина повинна працювати в прямому і зворотному напрямку (т. Е. Як тепловий […]...
- Коливальний рух Коливальним рухом (коливаннями) називають всякий процес, який має властивість повторюваності в часі (рис. 1). Періодичним називається рух, при якому фізичні величини, що характеризують коливальну систему, через рівні проміжки часу приймають одні і ті ж значення. При періодичному коливальному рух тіло (матеріальна точка) переміщається поблизу стійкого положення рівноваги, відхиляючись то в одну, то в іншу сторону. […]...
- Чим відрізняються напівпровідники від провідників? Багато хімічні елементи є напівпровідниками і провідниками. У чому особливості тих і інших? Чим відрізняються напівпровідники від провідників? Що являють собою напівпровідники? Під напівпровідниками розуміються хімічні елементи, що володіють обмеженою здатністю передавати електричний струм. Це обумовлено невеликою кількістю вільних електронів, що формуються в їх структурі при підключенні електродів. Типовими напівпровідниками вважаються такі хімічні елементи, як […]...
- Термо – і фоторезистори Електричний опір напівпровідників в значній мірі залежить від температури. Це властивість використовують для вимірювання температури за силою струму в ланцюзі з напівпровідником. Такі прилади називають терморезисторами або термісторами. Напівпровідникове речовина поміщається в металевий захисний чохол, в якому є ізольовані висновки для включення терморезистора в електричний ланцюг. Деякі терморезистори не мають спеціальної захисної оболонки, напівпровідниковий матеріал […]...
- Електрони в магнітному полі Якщо у вас є вже відпрацював своє старий телевізор, то кожен з нас в змозі провести простий досвід з електронами. Адже в трубці телевізора саме електрони рядками вдаряють по екрану кінескопа, викликаючи світіння. Як поводяться електрони в магнітному полі? Можна провести простий досвід. Візьміть постійний магніт посильніше, піднесіть його полюс до екрану. Зображення на екрані […]...
- Інтегральні мікросхеми “Відкриття інтегральних мікросхем було просто неминуче, – пише історик техніки Мері Беллі. – Приблизно в один і той же час два незалежних винахідника, чи не обізнаних про діяльність один одного, створили майже ідентичні інтегральні мікросхеми (ІМС) “. ІМС, або мікрочіп, – це мініатюрна електричний ланцюг на основі напівпровідникових пристроїв, застосовувана в наші дні в самих […]...
- Стабілітрони Стабілітрони – це діоди, що використовують ділянку вольт-амперної характеристики р-я-переходу, відповідний зворотному електричного пробою (рис. 1.5, а). Стабілітрону, як показує сама назва, властива стабільність, тобто незмінність падіння напруги на ньому при змінах в кілька разів струму, що протікає через нього. Завдяки цій властивості, стабілітрони широко застосовуються в якості джерел опорної напруги, яке має залишатися незмінним […]...
- Дифракція електронів: суть Дифракція електронів була відкрита фізиками К. Девіссон і Л. Джермером з США. Ними застосовувалися електрони, що мають енергію близько 100 еВ (так звані повільні електрони). Тонкий пучок електронів падав на грань монокристала нікелю нормально до її поверхні. Реєстрація розсіяних під різними кутами електронів виявила наявність чітких максимумів, на подобі тим, які утворюються при дифракції рентгенівських […]...
- Транзисторний автогенератор типу LC Автогенератори типу LC розрізняють за способом створення позитивного зворотного зв’язку як автогенератори з ємнісний, автотрансформаторной і індуктивної (трансформаторної) зв’язком. Вони складаються з коливального контуру, в якому порушуються коливання потрібної частоти; підсилювального елемента (транзистора), що підсилює сигнал, що потрапляє на його вхід через ланцюг зворотного зв’язку; ланцюга позитивного зворотного зв’язку, що забезпечує подачу енергії з виходу […]...
- Польові транзистори Польовий транзистор є напівпровідниковим аналогом електровакуумного тріода. Подаючи на сітку вакуумного тріода слабкий електричний струм, можна ефективно впливати на електронний потік, т. Е. Управляти опором лампи. Це основна властивість тріода і дозволяє застосовувати його в радіоелектроніці. Польові канальні транзистори мають суттєві пре майна, до яких насамперед належать: великий вхідний опір приладів (1010-1015 Ом), більша стійкість […]...
- Аллонж: визначення Вексель – цінний папір, що засвідчує грошове зобов’язання однієї особи перед іншим, але надає надзвичайно малий простір для внесення в нього індосаментів про передачу майнових прав. Нині оборот векселів досить обмежений, але ще кілька десятків років тому вони активно передавалися від однієї людини до іншої, від компанії до фірми і навіть до державних установ. В […]...
- Холодостійкі метали і сплави При експлуатації матеріалів в умовах низьких температур посилюються вимоги до їх пластичності і в’язкості. Зазвичай мінімальна робоча температура визначається температурою в’язко-крихкого переходу, при якій в’язкість падає до неприйнятно малих значень. За хладостойкости металеві матеріали, що використовуються при низьких температурах, умовно можуть бути розбиті на чотири основні групи. 1. Метали і сплави, характеристики механічних властивостей яких […]...
- Закон збереження електричного заряду – це Використаний Ш. Кулоном спосіб розподілу заряду неявно припускає, що при зіткненні двох однакових кульок їх сумарний заряд зберігається. Фактично Ш. Кулон використав гіпотезу про збереження електричного заряду. Численні експерименти по вимірюванню зарядів у різних системах підтвердили цю гіпотезу. В даний час вважається точно встановленим закон збереження електричного заряду: сумарний електричний заряд замкнутої системи зберігається. Так, […]...
- Принцип роботи холодильної машини У теплових двигунах робота здійснюється за рахунок енергії, отриманої від нагрівача. При цьому кількість теплоти, отримана від нагрівача, частково йде на здійснення роботи, а частково передається холодильника. Виникає питання, як здійснити зворотний процес, т. Е. Як передати енергію від менш нагрітого тіла більш нагрітого. Другий закон термодинаміки забороняє такий процес, якщо він єдиний. Однак він […]...
- Два види провідності напівпровідників При температурі абсолютного нуля (-273 ° С), в чистому напівпровіднику (власному напівпровіднику, або напівпровіднику i-типу) всі електрони перебувають у складі атомів, і напівпровідник є діелектриком. При підвищенні температури частина електронів валентної зони потрапляє в зону провідності, і виникає електронна провідність. Але коли атом втрачає електрон, він стає зарядженим позитивно. Переміщатися під дією електричного поля атом, […]...
- Правило Ленца – доповідь Отже, давайте розглянемо потік (зовнішній), який призводить до появи індукційного струму, а також саме поле (зовнішнє), що приводить до утворення потоку. Отже, якщо деяка зміна потоку призводить до появи струму в провіднику, то навколо цього провідника також буде утворюватися власне магнітне поле, яке має потік. Якщо існує два різних магнітних поля, то за принципом суперпозиції […]...
- Відновлення фенотипу у мутантних організмів Якщо мутація гена А призводить до його перетворенню в рецесивний аллель, це пряма мутація. Можливі мутації в протилежному напрямку – прояв мутації призводить до повного або часткового відновлення дикого типу, тобто а – А. Такі мутації називаються зворотними або реверсиями. Для вивчення зворотних мутацій зручно використовувати мікроорганізми. Багато мутанти мікроорганізмів характеризуються тим, що вони втратили […]...
- Змінний струм Змінний струм – це коливання, які можуть відбуватися в ланцюзі в результаті підключення її до джерела змінної напруги. Всіх нас оточує саме змінний струм – він є у всіх ланцюгах в квартирах, передача по проводах відбувається саме струму змінної напруги. Однак, практично всі споживачі електричного струму працюють від постійно електрики. Саме тому на виході з […]...
- Власна провідність напівпровідників До напівпровідників відносять широкий клас речовин, які відрізняються від металів тим, що: А) концентрація рухомих носіїв заряду в них істотно нижче, ніж концентрація атомів; Б) ця концентрація (а з нею і електропровідність) може змінюватися під впливом температури, освітлення, невеликої кількості домішок; В) електричне опір зменшується з зростанням температури. Напівпровідники Власна провідність напівпровідників Відмінність напівпровідників від […]...
- Типи реле – Електромагнітне реле – це тип електромеханічного реле, принцип роботи якого заснований на впливі магнітного поля котушки на рухливий якір, який механічно з’єднаний з рухомими контактами. – Поляризоване реле – електромагнітне реле з допоміжним постійним магнітом. Такі реле працюють тільки при протіканні струму в обмотці в певному напрямку. Характеризуються високою чутливістю. – герконового реле – […]...
- Польові транзистори: визначення Польові (уніполярні) транзистори діляться на транзистори з керуючим p-n-переходом і з ізольованим затвором. Пристрій польового транзистора з керуючим p-n переходом простіше біполярного. У транзисторі з n-каналом основними носіями заряду в каналі є електрони, які рухаються вздовж каналу від витоку з низьким потенціалом до стоку з більш високим потенціалом, утворюючи струм стоку Iс. Між затвором і […]...
- Оборотні процеси У розділі “Теплові машини” ми відзначили, що ізотермічні і адіабатні процеси роблять машину Карно оборотною, але не пояснили – чому. Крім того, ми сказали, що всі реальні процеси необоротні. Як це поєднати з згаданої оборотністю циклу Карно? Насамперед, потрібно розповісти про найважливішу (поряд з ідеальним газом) ідеалізації в термодинаміки – рівноважних оборотних процесах. Рівноважний стан […]...
- Зворотна сторона Місяця Через особливості гравітаційної взаємодії Землі і Місяця час обороту Місяця по орбіті навколо Землі дорівнює часу її обороту навколо власної осі. До того ж, обидва цих обертання відбуваються в одну сторону, і до Землі завжди звернена тільки одна сторона Місяця. Ось чому інший бік нашого супутника, невидиму з Землі, називають “темною стороною Місяця”. У 1870 […]...
- Визначення меж верхівок легень Використовується метод гучного перкусії легень. Ширина перкуторного кроку повинна становити один поперечний Визначення та оцінка висоти стояння верхівки легень спереду. Палець-плессіметр розташовується в надключичній області безпосередньо у ключиці, хід перкусії – догори до переходу легеневого перкуторного тону в тупий м’язовий. У нормі висота стояння верхівок спереду становить 2 см з обох сторін (рис. 3.21). Визначення […]...