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 шару в цьому випадку позначимо φк. п.. Включення, при якому до області p приєднаний мінус джерела, а до області n – плюс, називається зворотним. Відповідну різницю потенціалів позначають φк. о..
Маючи на увазі, що опір кристалів невелике і всі прикладена напруга практично падає на збідненим шарі, можна записати:
φк. п. = Φк – U; φк. щ = φк – U.
Таким чином, при прямому включенні p – n-переходу різниця потенціалів на кордоні збідненого шару (потенційний бар’єр) зменшиться, а при зворотному включенні збільшиться.
Зменшення потенційного бар’єру призводить до зростання дифузного струму та зменшення зустрічного дрейфового струму. Результуючий струм (його називають прямим) збігається з дифузним.
Збільшення потенційного бар’єру призводить до зменшення дифузного струму і збільшенню дрейфового. Результуючий струм p – n-переходу і всієї замкнутої ланцюга збігається з дрейфовим струмом. Цей струм називають зворотним. Зворотний струм в сотні і тисячі разів менше прямого.
Таким чином, р – n-перехід, включений у зворотному – не пропускає. Щоб зменшити зворотний струм, треба зменшити кількість неосновних носіїв заряду. Це досягається зменшенням сторонніх (нелегір) домішок і поліпшенням структури кристала (зменшенням числа дефектів кристалічної решітки).
Вентильні властивості p – n-переходу відображаються його вольт-амперної характеристикою, що представляє залежність значення і напрямку струму від значення і полярності напруги (рис. 22).
При досягненні зворотною напругою деякого критичного значення Uкр зворотний струм зростає. Цей режим називається пробоєм р – n-переходу. Розрізняють два види пробою: електричний і тепловий.
Електричний пробій не небезпечний для р – n-переходу: при відключенні джерела зворотної напруги вентильні властивості електронно-діркового переходу повністю відновлюються. Тепловий пробій призводить до руйнування кристала і є аварійним режимом. Він виникає при недостатньому охолодженні кристала. Для боротьби з тепловим пробоєм напівпровідникові прилади забезпечуються пристроями, що підвищують тепловіддачу.
Електронно-дірковий перехід становить основу напівпровідникового приладу.
Related posts:
- Вольт-амперна характеристика двухполюсника Абревіатурою ВАХ (англ. I-V) прийнято позначати вольт-амперну характеристику (current-voltage characteristic) двухполюсника. Двухполюсник – це абстрактне уявлення про реальний елементі електричного кола, яке зображається у вигляді прямокутника має два висновки, які є входом і виходом. Через такий об’єкт проходить електричний струм (electrical current) – це один показник, а між входом і виходом існує різниця потенціалів у […]...
- 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 […]...
- Характеристика електричного струму Обов’язковою умовою існування струму в електричному ланцюзі є замкнутий контур. Якщо контур ланцюга розривається, то струм припиняється. За таким принципом діють всі захисту і вимикачі в електротехніці. Вони розривають електричний ланцюг рухливими механічними контактами, і цим припиняють протягом струму, вимикаючи пристрій. В енергетичній промисловості електричний струм виникає всередині провідників струму, які виконані у вигляді шин, […]...
- Чому електричний ланцюг повинен бути замкнутим Електричне коло це сукупність пристроїв, з’єднаних певним чином, які забезпечують шлях для протікання електричного струму. У повсякденному житті електричним струмом називають все, що пов’язано з електрикою. Припустимо розетка – в ній електричний струм. Насправді це трохи не так. Поки в розетку нічого не включено, то немає ніякого струму. Напруга є, а струму немає! Електричний струм […]...
- 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 […]...
- Напруга. Визначення напруги Напруга, цим терміном позначають різницю електричних потенціалів між двома точками електричного кола. Деякі неправильно вважають, що напруга – це щось таке, що рухається в ланцюзі. Але це не так. Напруга – це та сила, під дією якої в електричному ланцюзі рухаються електричні заряди, тобто протікає електричний струм. Напругу можна порівняти з ударом ключки по шайбі. […]...
- 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 […]...
- Складні змінні струми Крым простих, тобто синусоїдальних змінних струмів, часто зустрічаються складні струми, у яких графік зміни струму в часі є не синусоїдою, а більш складної кривої. Інакше кажучи, у подібних струмів закон зміни струму в часі є більш складним, ніж у простого синусоїдального струму. Вивчення цих струмів засноване на тому, що всякий складний несинусоїдальний ток можна вважати […]...
- 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, […]...
- Опір в електричному ланцюзі Електричний опір є визначальною величиною для сили струму, поточного при заданій напрузі по ланцюгу. Під електричним опором R розуміється відношення напруги, що виникла на кінцях провідника, до сили струму, який тече по провіднику. R = U/I, Де R – електричний опір провідника; U – напруга; I – сила струму. При розрахунках напружень і струмів через […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- Умови існування електричного струму До цього ми розглядали, що таке струм, і з’ясували, що всі заряди для освіти струму повинні рухатися направлено. Але тепер постає питання, а яким чином має взагалі виникати рух струму? Що пересуває заряди? Щоб заряди переміщалися, необхідно прикласти силу в деякому заданому напрямку. Щоб заряд переміщався по провіднику, в ньому має бути поле, що має […]...
- Повний закон Ома для замкнутого кола Та чи інша дія струму залежить, перш за все, від його сили. Змінюючи силу струму в електричну ланцюга, можна управляти ці дії. Для того щоб контролювати струм в електричного кола, слід знати, від чого саме залежить електрична сила струму в ній. Вам добре має бути відомо, що електричний струм в електричному ланцюзі є впорядкованою пересування […]...
- Негативний зворотній зв’язок в підсилювачах Транзистори, будучи напівпровідниковими приладами, мають два суттєвих недоліки. Перший пов’язаний з вже зазначеної принципово нелінійною залежністю струму колектора від керуючої напруги. Другий недолік полягає в тому, що характеристики транзистора сильно залежать від температури. Зокрема, із зростанням температури зростає некерований струм колектора / ко, пов’язаний з генерацією пар “електрон-дірка” (він збільшується в два рази при підвищенні […]...
- Електричний опір – це Електричний струм, проходячи через провідник, відчуває деякий опір. Наприклад, якщо провідником є якийсь провід, то чим більше перетин цього проводу, тим менше електричний опір. Причиною того, що струм зустрічає опір протіканню, є взаємодія електронів з кристалічною решіткою матеріалу, з якого зроблений провідник. Оскільки різні матеріали мають різні кристалічні решітки, то і електричний опір у всіх […]...
- Як отримати напругу 12 вольт Як отримати напругу 12 вольт Для перевірки роботи окремих блоків побутових приладів домашньому майстру може знадобитися напругу 12 вольт як постійного, так і змінного струму. Детально розберемо обидва випадки, але спочатку необхідно розглянути ще одну величину електроенергії – потужність, яка характеризує здатність пристрою надійно здійснити роботу. Якщо потужності джерела буде недостатньо, то він не виконає […]...
- Електричний опір провідника і струму Електрична величина сили струму в тому чи іншому провіднику залежить не тільки від прикладеної напруги (різниці потенціалів електричного поля) в ньому. Вона також ще залежить від конкретного провідника: від його розмірів, форми, матеріалу. При однаковій напрузі сила струму в різних провідниках теж будуть різною. Давайте подивимося на наступний приклад електричного опору Ом провідника (струму). Припустимо, […]...
- Біполярні транзистори Біполярним транзистором називають напівпровідниковий прилад, основу якого складають два взаємодіючих електронно-доручених переходу і який має три висновки або більше. Біполярний транзистор є аналогом лампового тріода, він здатний виконувати підсилювальні, генераторні та ключові функції. Пристрій біполярного транзистора, виготовленого методом сплавлення, схематично показано на малюнку 24. До платівки германію 1, легованого донорной домішкою (з електронною електропровідністю), вплавлени […]...
- 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 […]...
- Електромагнітна індукція. Струми Фуко. Самоіндукція У замкнутому провідному контурі, вміщеному в магнітне поле, за певних умов виникає електричний струм. Для опису цього явища використовують спеціальну фізичну величину – магнітний потік. Магнітний потік через контур площі S, нормаль якого (n) утворює з напрямком поля кут α. Магнітний потік – це скалярна величина; одиниця виміру вебер [Вб]. За законом Фарадея при всякій […]...
- Характеристики струму Для порівняльної оцінки всіляких змінних струмів застосовують критерії, іменовані параметрами змінного струму, серед яких: Період; Амплітуда; Частота; Кругова частота. Період – відрізок часів, коли проводиться закінчений цикл зміни струму. Амплітудою називають максимальне значення. Частотою змінного струму назвали кількість закінчених періодів за 1 сек. Перераховані вище параметри дають можливість відрізняти різні види змінних струмів, напруг і […]...
- Зовнішня характеристика джерела ЕРС Зовнішня характеристика відображає залежність напруги на затискачах джерела від величини навантаження – струму джерела, заданого навантаженням. Напруга на затискачах джерела менше ЕРС на величину падіння напруги на внутрішньому опорі джерела (1): Цьому рівнянню відповідає зовнішня характеристика джерела ЕРС (рис. 1). побудована за двома точками: 1) при I = 0 E = U; 2) при U […]...
- Електричний струм. Що таке електричний струм Електричний струм (струм) – це абсолютно точний термін, оскільки в електричному ланцюзі, підключеної до джерела живлення, існує спрямований рух електричних зарядів (електронів) під дією сил електричного поля. Точний також термін “електричне коло”, так як для руху електричних зарядів необхідно мати замкнутий електричний контур (канал) між позитивним і негативним полюсами джерела живлення. Якщо контур обірваний, то […]...
- Фізична дія електричного струму Як ми можемо визначити, протікає електричний струм чи ні? Про виникнення електричного струму можна судити за наступними його проявам. 1. Теплова дія струму. Електричний струм викликає нагрівання речовини, в якому він протікає. Саме так нагріваються спіралі нагрівальних приладів і ламп розжарювання. Саме тому ми бачимо блискавку. В основі дії теплових амперметрів лежить теплове розширення провідника […]...
- Конденсатор в ланцюзі змінного струму При вивченні постійного струму ми дізналися, що він не може проходити в ланцюзі, в якій є конденсатор. Так як конденсатор – це дві пластини, розділені шаром діелектрика. Для кола постійного струму конденсатор буде, як розрив в ланцюзі. Якщо конденсатор пропускає постійний струм, значить, він несправний. Конденсатор в ланцюзі змінного струму У відмінності від постійного змінний […]...
- Послідовне з’єднання резисторів При використанні електричного струму застосовуються електричні ланцюги, різні пристрої яких володіють різними електричними властивостями. Розрахунки розподілу струмів і напруг в таких ланцюгах відіграє важливу роль при конструюванні різноманітних приладів, які споживають енергію електричного струму. Реально електричним опором володіють всі провідники, тобто електричний опір розподілено по всій електричного кола. Однак у багатьох випадках зручно подумки зосередити […]...
- Активний опір Розглянемо наступну ланцюг. Він складається з джерела змінної напруги, з’єднувальних проводів і деякої навантаження. Причому індуктивність навантаження дуже мала, а опір R дуже велике. Це навантаження ми раніше називали опором. Тепер будемо називати її активним опором. Активний опір Опір R називають активним, тому що якщо в ланцюзі буде навантаження з таким опором, ланцюг буде поглинати […]...
- 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 […]...
- Що таке змінний струм Змінний струм – це вимушені електромагнітні коливання, що викликаються в електричному ланцюзі джерелом змінного (найчастіше синусоїдального) напруги. Змінний струм присутній скрізь. Він тече по проводах наших квартир, в промислових електромережах, у високовольтних лініях електропередач. І якщо вам потрібен постійний струм, щоб зарядити акумулятор телефону або ноутбука, ви використовуєте спеціальний адаптер, випрямляючий змінний струм з розетки. […]...
- Потужність електричного струму Ми знаємо, що потужність чисельно дорівнює роботі, вчиненої в одиницю часу. Отже, щоб знайти середню потужність електричного струму, треба його роботу розділити на час: P = A / t. Де Р – потужність струму (механічну потужність ми позначали буквою N). Робота електричного струму дорівнює добутку напруги на силу струму і на час: А = UIt, […]...
- Характеристика правила Ленца Магнітний потік, зміна якого призводить до появи індукційного струму в контурі, ми будемо називати зовнішнім магнітним потоком. А саме магнітне поле, яке створює цей магнітний потік, ми будемо називати зовнішнім магнітним полем. Навіщо нам ці терміни? Справа в тому, що індукційний струм, що виникає в контурі, створює своє власне магнітне поле, яке за принципом суперпозиції […]...
- Електричний струм Електричний струм – спрямований рух електрично заряджених частинок під впливом електричного поля. Цими частинками є: в провідниках – електрони, в напівпровідниках – електрони і дірки (електронно-діркова провідність), в електролітах – іони (катіони і аніони). Струм характеризується силою струму, яка в системі СІ вимірюється в амперах (А). За напрямок струму прийнято вважати напрямок переміщення позитивно заряджених […]...
- Несамостійний і самостійний розряд Газовий розряд – процес проходження струму через газ. Газовий розряд отримується під дією іонізатора. Але й без нього він теж може отримуватися. Існує два типи розрядів: Самостійний; Несамостійний. Несамостійний розряд За допомогою деякого іонізатора в газі в кожній одиниці часу утворюється певна кількість заряджених часток: Позитивних іонів; Електронів. При невеликій різниці потенціалів між електродами, в […]...
- 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 […]...
- Ток, напруга, опір Електричний струм (I) – це впорядкований рух заряджених частинок. Перша думка, яка приходить в голову зі шкільного курсу фізики – рух електронів. Безумовно. Однак електричний заряд можуть переносити не тільки вони, а, наприклад, ще іони, що визначають виникнення електричного струму в рідинах і газах. Хочу застерегти також від порівняння струму з протіканням води по шлангу. […]...
- 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 […]...
- Однофазна мостова схема випрямлення В однофазній мостовій схемі до однієї з діагоналей моста підключається джерело змінної напруги (вторинна обмотка трансформатора), а до іншої – навантаження. У мостовій схемі діоди працюють попарно: протягом однієї половини періоду напруги струм протікає від вторинної обмотки трансформатора по ланцюгу VD1, RН, VD2, а на другому напівперіоді – по ланцюгу VD3, RН, VD4, причому в […]...
- Вимушені електромагнітні коливання Як і у випадку механічних коливань, вимушені електромагнітні коливання проявляються при наявності зовнішньої періодично змінюється сили. Як і у випадку механічних коливань, вимушені електромагнітні коливання проявляються при наявності зовнішньої періодично змінюється сили. Такі коливання проявляються, наприклад, при наявності в ланцюзі періодичної електрорушійної сили. Змінна ЕРС індукції виникає в дротяної рамки з декількох витків, обертається в […]...