Основные определения электроники

1.  Электронная эмиссия – это явление испускания электронов на поверхностью твердого тела.

2.  Виды электронной эмиссии.

1) Термоэлектронная эмиссия – возникает в результате разогрева эмиттера (катода)

2) Вторичная эмиссия – испускание вторичных электронов с поверхности эмиттера, при облучении его потоком первичных электронов.

3) Эмиссия под действием тяжелых частиц.

4) Электростатическая эмиссия (автоэлектронная) – возникает под действием внешнего ускорения эл. поля.

5) Фотоэлектронная эмиссия возникает при облучении эмиттера световым потоком и не связанна с его разогревом.

3.  Собственная проводимость полупроводников.

Характеризуется суммой электронного тока ( от движения электронов в зоне проводимости и дырочного тока; от движения дырок в валентной зоне). In/n = Iэ + Iд

4.  Примесная проводимость полупроводников.

Проводимость полупроводника можно улучшить если в хим. Чистый полупроводник добавить примись.

При добавлении в четырехвалентный полупроводник примеси пятивалентного вещества искусственно создается избыток электронов по отношению к дыркам, такой полупроводник будет называться полупроводником «n» типа.

При внесении примеси трехвалентного вещества в четырехвалентный полупроводник создается искусственное преобладание дырок над электронами. Такой полупроводник будет называться полупроводником «p» типа.

Те заряженные частицы количество которых больше в полупроводнике называются основными носителями заряда, те которых меньше называются неосновными.

5.  Электронно-дырочный (p—n) переход.

Электронно-дырочным p-n-переходом называется область отделяющая примесный полупроводник с электронной проводимостью от примесного полупроводника с дырочной проводимостью.

Электро-дырочный переход обладает напряженностью Епб, п-н переход создает потенциальный барьер преодолеть который, заряженные частицы могут, только получив энергию из вне.

Uпб – напряжение потенциального барьера.

6.  Равновесное состояние p—n-перехода.

Если к п-н переходу не приложена внешнее электрическое поле, то поле потенциального барьера являющиеся тормозящим для основных носителей зарядов, препятствует их прохождение через п-н переход.

Через п-н переход в этом случае проходят небольшие токи, неосновных носителей электронный и дырочный, а поскольку эти токи направлены встречно друг другу, они уравновешивают друг друга и мы говорим, что п-н переход находится в равновесном состоянии.

П-н переход будет находится в равновесном состоянии до тех пор пока к нему не будет приложена внешнее электрическое поле.

7.  Пропускное состояние p—n-перехода.

Если к п-н переходу подключить внешний источник энергии, так что + источника будет приложен к «p» области, а – к «n» области, то такое подключение будет называться прямым.

Электрическое поле источника направлено против электр. поля потенциального барьера и если напряжение поля источника будет выше напряжения поля потенциального барьера, то потенциальный барьер распадется и не что не будет препятствовать прохождению электронов и дырок из «n» области в «p» область и наоборот.

Через п-н переход проходит прямой ток основных носителей, такое состояние п-н перехода называют пропускным.

8.  Запирающее состояние p—n-перехода.

Если внешний источник подключить так, что “+” будет приложен к “N” облости, а “-“ к “P” области такое подключение источника будет называться обратным, при таком подключении области P-N переход разрастаются, через p-n переход на может протекать ток основных носителей такое состояние p-n перехода называется запирающим. Через p-n переход находящийся в зоне сост. переходит на большой по величине ток не основных носителей, который называется обратным током.
Основным свойством p-n перехода является свойство односторонней проводимости.

9.  Вольтамперная характеристика вентильного p—n-перехода.

Характеристикой называют отношение двух каких-либо физ. величин связанных между собой мат. формулой и изображением в виде графика.
Вольтамперная характеристика имеет 2 ветви одна положительная в I. чет коорд. Плоскости и соответствует пропускному состоянию p-n перехода. Вторая ветвь расположена в III чет. Координат плоскости и характеризует запирающие свойства p-n перехода при прохождении прямого тока падение напряжения в вентиле складываться из падения направления на полупроводнике, при малых значениях прямого тока падение напряжения на полупроводнике составляет небольшую часть, а основное напряжение создается на p-n переходе, при величине прямого напряжения, равного пороговому значению, наблюдается интенсивный рост прямого тока.

10.Пробой p—n-перехода, виды пробоев p—n-перехода.

Пробоем p—n перехода называют явление резкого увеличения обратного тока, при достижении обратным напряжением, критического значения.

Виды пробоев:

-Тоннельный

-Лавинный

-Тепловой

Тоннельный и лавинный пробои называются электрическими пробоями, при устранении причины приведший к этим видам пробоя (р-n) переход восстанавливает свойства односторонней проводимости.

При тепловом пробое p-n переход разрушается и безвозвратно теряет свойства односторонней проводимости.

11.Ёмкость p—n-перехода.

Емкость p—n перехода по обе стороны p-n перехода действуют различные по знаку объемные заряды в связи с этим в электро-дырочном переходе различают емкости двух видов:

—Барьерную

-Дифузионная

Емкость p-n перехода может внести изменение в параметры схем автоматики, что приведет к ложному срабатыванию устройства.

Для диодов работающих в выпрямительных устройствах емкость не имеет значение.

Для снижения емкости в схемах автоматики применяют полупроводниковые элементы с точечной конструкцией p-n перехода.

Для снижения емкости необходимо уменьшить площадь пластин конденсатора. Таким образом для снижения емкости p-n перехода необходимо уменьшить площадь p-n перехода.

12.Полупроводниковый диод. Основные параметры полупроводниковых диодов.

Полупроводниковый диод – это прибор с одним p-n переходом и двумя выводами.

Вывод к которому течет ток из внешней эл. цепи при прямом включении диода (вывод из зоны «Р») называется анодом, вывод от которого течет ток во внешнюю эл. цепь (вывод из зоны «N») называется катодом.

По тем функциям которые выполняют диоды существуют их достаточно большая разновидность, им присущие различные параметры, к основным параметрам диода можно отнести:

1)  Прямой ток – это ток протекающий через диод в прямом направлении, его величина при длительном протекании не вызывает недопустимого перегрева диода.

2)  Ток прямой максимальный – максимально допустимый постоянный ток, определяется условием нагрева прибора.

3)  Напряжение обратное максимальное – максимально допустимое обратное напряжение диода, превышение которого ведет к пробою p-n перехода.

4)  Обратный ток – постоянный обратный ток диода протекающий через диод в обратном направлении при заданном значении обратного напряжения.

5)  Максимально допустимая средняя мощность – это мощность рассеваемая диодом при протекании тока в прямом и обратном направлении.

13.Конструктивное исполнение полупроводниковых диодов. Виды диодов.

По конструктивно техническому принципу диоды разделяются на точечные и плоскостные.

Виды диодов:

1)  Высокочастотный выпрямительный диоды – предназначены для выпрямления переменного тока в широком диапазоне частот, а также для детектирования.

2)  Туннельный диод (-|>]-)- применяется в качестве усилительного элемента или генератора высокочастотных колебаний.

3)  Опорный диод (стабилитрон) (-|>J-) – предназначен для стабилизации напряжения при изменении величины протекающего через него тока.

4)  Варикап (-|>-||-) – это диод емкость которого можно изменять в широких пределах изменяя величину обратного напряжения. Применяются в устройствах автоподстройки частоты.

5)  Светодиод (-(|>|)-) – используется в качестве световых индикаторов и в зависимости от полупроводникового материала, ширины запрещенной зоны имеют различные цветовые свечения.

14.Опорный диод (стабилитрон).

Опорные диоды применяются для стабилизации напряжения, при изменении тока нагрузки.

Что имеет место при изменении значения Uвх.