Характеристики полупроводниковых диодов
Полупроводниковые диоды. Общие характеристики диодов
Полупроводниковый диод. Основные параметры и характеристики полупроводниковых диодов. Их разновидности. Области применения
Полупроводниковые диоды: виды и характеристики
Характеристики полупроводникового диода: детальный разбор
Характеристики полупроводниковых диодов
Диод — это электропреобразовательный полупроводниковый прибор ПП с одним электрическим переходом и двумя выводами рис. База Б и эмиттер Э с помощью базового БЭ и эмиттерного ЭЭ электродов, обеспечивающих омические контакты с n- и p-областями, соединяются с металлическими выводами В, посредством которых диод включается во внешнюю цепь. Принцип работы большинства диодов основан на использовании физических явлений в электрическом переходе, таких, как асимметрия вольт-амперной характеристики, пробой электронно-дырочного перехода, зависимость барьерной емкости от напряжения и т. Плоскостным называют р-n-переход, линейные размеры которого, определяющие его площадь, значительно больше толщины. К точечным относят переходы, размеры которых, определяющие их площадь, меньше толщины области объемного заряда. Плоскостные диоды малой и средней мощности выполняются обычно со сплавным p-n-переходом. Сплавной р-n-переход в германиевых диодах рис. При этом расплавленный индий частично диффундирует в германий, придавая близлежащей области кристалла германия дырочную проводимость. Область с дырочной проводимостью р-типа имеет очень низкое удельное сопротивление и является эмиттером по отношению к более высокоомному кристаллу полупроводника n-типа — базе диода. Устройство германиевого плоскостного диода показано на рис. Кремниевые плоскостные диоды получаются путем вплавления алюминия в кристалл кремния. В мощных плоскостных диодах p-n-переход чаще выполняется путем диффузии из газовой фазы атомов примеси в кристалл полупроводника. При диффузионном методе обеспечивается лучшая воспроизводимость параметров диодов. Мощные диоды часто выполняются с охлаждающими радиаторами. В точечных диодах рис. Переход создается за счет пропускания коротких и мощных импульсов прямого тока через диод. При этом острие контактной пружины сплавляется с кристаллом, и вблизи места сплавления за счет диффузии расплавленного металла острия в кристалл получается область полупроводника p-типа. Точечные диоды вследствие малой площади p-n-перехода выпускаются на малые токи. Теоретические вольт-амперные характеристики n-p-перехода и полупроводникового диода рис. В области прямых токов это объясняется тем, что часть внешнего напряжения, приложенного к выводам диода, падает на объемном омическом сопротивлении базы r б , которое определяется ее геометрическими размерами и удельным сопротивлением исходного материала. Его величина может лежать в пределах от единиц до нескольких десятков ом. Падение напряжения на сопротивлении r б становится существенным при токах, превышающих единицы миллиампер. Кроме того, часть напряжения падает на сопротивлении выводов. В результате, напряжение непосредственно на n-р-переходе будет меньше напряжения, приложенного к внешним выводам диода. Реальная характеристика идет ниже теоретической и становится почти линейной. Реальная ВАХ в области прямых напряжений описывается выражением:. Необходимо заметить, что сопротивление базы r б зависит от величины прямого тока диода, поэтому вольт-амперная характеристика и в области больших токов является нелинейной функцией. При увеличении обратного напряжения ток диода не остается постоянным и равным току I 0. Одной из причин увеличения тока является термическая генерация носителей заряда в переходе, не учтенная при выводе выражения для теоретической ВАХ. Составляющая обратного тока через переход, зависящая от количества генерируемых в переходе носителей, называется током термогенерации I тг. С ростом обратного напряжения переход расширяется, количество генерируемых в нем носителей растет и ток I тг также увеличивается. Другой причиной увеличения обратного тока является конечная величина проводимости поверхности кристалла, из которого изготовлен диод. Этот ток называется током утечки I у. В современных диодах он всегда меньше термотока. Таким образом, обратный ток в диоде, обозначаемый I обр , определяется как сумма токов:. Каждый тип диодов характеризуется параметрами — величинами, определяющими основные свойства приборов, а также имеет отличные от других вольт-амперные характеристики. Различают параметры, которыми характеризуется любой полупроводниковый диод, и специальные, присущие только отдельным диодам. Предельный режим работы диодов характеризуют максимально допустимые параметры — параметры, которые обеспечивают заданную надежность и значения которых не должны превышаться при любых условиях эксплуатации:. Допустимая рассеиваемая мощность Р mах определяется тепловым сопротивлением диода R т , допустимой температурой перехода Т п mах и температурой окружающей среды Т о в соответствии с соотношением:. Максимально допустимый прямой ток можно определить по заданной, максимально допустимой мощности:. Обратное максимально допустимое напряжение U обр. Оно ограничивается пробивным напряжением:. Дифференциальное сопротивление r диф равно отношению приращения напряжения на диоде к вызвавшему его малому приращению тока через диод:. При более низких температурах ухудшаются электрические и механические свойства полупроводниковых кристаллов и элементов конструкций диодов. При более высоких температурах происходит вырождение полупроводника: Г или 1 — германий; К или 2 — кремний; А или 3 — соединения галлия;. Для полупроводниковых диодов с малыми размерами корпуса используется цветная маркировка в виде меток, наносимых на корпус прибора. Общие характеристики диодов Опубликовано Запись опубликована в рубрике Физика. Добавьте в закладки постоянную ссылку.
Приказ мз 240 от 14.05 2015
Селен свойства и применение
Киносфера на ленинградке расписание на завтра
Атлант 2 камерный инструкция
Структура философской дисциплины
Аэропорт анталии официальный сайт расписание