N переходе. При возникновении контакта в разнотипных полупроводниках начинаются интенсивные диффуз
Работа добавлена на сайт samzan.net:
Билет №14
- Контактная разность потенциалов.
Динамическое равновесие токов в p-n переходе.
При возникновении контакта в разнотипных полупроводниках начинаются интенсивные диффузии носителей заряда. Т.к. концентрация электронов в n-области больше, чем в p-области (Nn>>Np), то часть электронов диффундирует из n-области в p-область. При этом в p-области, у металлургической границы, окажутся избыточные электроны, которые будут занимать вакантные ковалентные связи, что уменьшит в пограничном слое концентрацию дырок и создаст слой отрицательных неподвижных зарядов (ионов) акцепторов.
Так как часть электронов из области n перешла в область p, то в пограничном слое области n уменьшится концентрация электронов, и проявятся не скомпенсированные положительные ионы атомов доноров.
Таким образом, вокруг металлургической границы образуется двойной слой противоположных по знаку неподвижных зарядов (ионов доноров и акцепторов). Именно этот слой и называют p-n переходом или запирающим слоем; он определяет контактную разность потенциалов (потенциальный барьер), для Ge – (0,2÷0,3) В, для Si – (0,7÷0,8) В.
Такие переходы электронов будут продолжаться до тех пор, пока электрическое поле потенциального барьера не вырастет настолько, что энергии электронов уже окажется недостаточно для преодоления этого поля.
Потенциальный барьер создает тормозящее поле для основных носителей зарядов и препятствует перемещению электронов в p-область, дырок – в n-область.
Для неосновных носителей зарядов (дырок в n-области и электронов в p-области) поле потенциального барьера является ускоряющим. В результате чего осуществляется переброс неосновных носителей заряда через p-n переход (ток дрейфа). Неосновные носители заряда, переходя через область перехода, нейтрализуют часть ионов обоих знаков, что приводит к понижению потенциального барьера и увеличению диффузионного тока основных носителей. Т.о. в p-n переходе устанавливается динамическое равновесие.
Направление диффузионных токов основных носителей противоположно направлению дрейфовых токов неосновных носителей через p-n переход.
Т.к. в изолированном полупроводнике результирующая плотность токов равна нулю, то условие динамического равновесия может быть определено:
Значение контактной разности потенциалов определяется положением уровня Ферми в полупроводниках n- и p-типа:
Т.к. ; , имеем:
Толщина p-n перехода для равновесного состояния может быть определена:
,
где – относительная диэлектрическая проницаемость полупроводника,
– диэлектрическая постоянная воздуха,
– абсолютная диэлектрическая проницаемость полупроводника:
Напряженность электрического поля E в p-n переходе определяется производной от контактной разности потенциалов, взятой по геометрической координате х:
.
Нарушение равновесного состояния p-n перехода может быть нарушено при подключении к омическим контактам внешнего напряжения. В зависимости от полярности и величины внешнего напряжения характер тока через p-n переход и его величина оказываются различными
- Схемы включения биполярных транзисторов.
Схема с ОК, расчетные соотношения.
В теории цепей различные устройства принято представлять в виде некоторых четырёхполюсников с одним общим выводом или электродом.
Несмотря на то, что биполярный транзистор представляет собой трёхэлектродный прибор, он может быть представлен как черырёхполюсник.
В зависимости от того, какой электрод транзистора является общим для входной и выходной цепи транзистора, различают три схемы включения:
- с общим эмиттером (ОЭ);
- с общей базой (ОБ);
- с общим коллектором (ОК).
Вместо слов «с общим» иногда говорят «с заземлённым», хотя заземление может иметь другой смысл.
Принцип усиления электрических сигналов во всех этих схемах одинаков, но свойства схем различны.
Рассмотрим некоторые количественные показатели работы транзистора как усилителя для различных схем включения.
При любой схеме включения транзисторного усилительного каскада основными показателями являются:
Коэффициент усиления по току
Коэффициент усиления по напряжению
Коэффициент усиления по мощности
Входное сопротивление
Схема с ОК
;
;
.
Т – образная эквивалентная схема с ОК
;
;
– десятки тысяч Ом
|
KIк >> 1; KUк < 1; KPк >> 1; |
- Параллельно балансный каскад УПТ.
Условия баланса мостовой схемы.
Приведенная схема представляет собой сбалансированный мост, в одну диагональ которого включено напряжение питания +Ек, а в другую диагональ - нагрузка Rн. Плечами моста являются резисторы Rк1=Rк2 и внутреннее сопротивление транзисторов Т1 и Т2 (вместе с соответствующими частями R0 и резистором Rэ).
Для нормальной работы схема должна быть строго симметричной, что обеспечивается балансировкой моста.
- Условие баланса моста, при котором Uвых=0 (Uа=Uв):
Если учесть, что R01=R02, то в упрощенном виде баланс моста:
Если Rк1=Rк2 по условию, а транзисторы Т1 и Т2 с одинаковыми свойствами, то
Uа – Uв = 0 при любом Ек и любом изменении Iкт1, Iкт2,
что исключает дрейф нуля в такой схеме (т.к. Uвых=0 – всегда при Uвх=0).
2. Система управления персоналом предприятия ООО МОК
3. на тему Разработка АС в защищенном исполнении Выполнил- Студент группы КОБ09 Кырнаев А
4. Адаптер паралельного обмена
5. Euphemisms history types and examples
6. Тема 12 Базовое программное обеспечение Под программным обеспечением ПО информационных систем понимае
7. тема в результате некоторого процесса переходит из состояния А в состояние В и затем возвращается в начально
8. Изомерывещ Имеющие одинаковый качественный и колличественный составно разное строение и свойства
9. Курсовая работа- Подземная автостоянка
10. На них возложены наиболее ответственные функции связанные с экологическим нормированием лицензированием.
11. Реферат- Искусство Римской республики
12. Лабораторная работа 1
13. . Самоуправление в России история и характеристика современного этапа
14. тема в XVII в В сельском хозяйстве господствовала барщинная система крестьяне находились в личной зависимост
15. Сочетанные заболевания полости рта и сердечно-сосудистой системы
16. Тема 9 Организация как функция менеджмента Важной функцией управления является функция организации кот
17. Порядок увольнения работника и оплаты сверхурочного труда
18. Вексельные обязательства при банкротстве сторон
19. создателя современного русского языка каковым по праву считается А
20. Философское учение о бытии познании и развитии для студентов 2 курса всех специальностей Религиозна