Поделиться
10 кл р-n переход Диоды.ppt
Добро пожаловать
Физика
10класс
Учитель Конюшенко Т.Л.
Сосновская СШ
ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНЫЙ ПЕРЕХОД. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ
ТЕМА УРОКА:
Цели урока:
повторить понятие«полупроводники»,
изучить особенности электрической
проводимости полупроводников,
рассмотреть применение
полупроводников.
Электронно-дырочный переход.
В современной электронной технике полупроводниковые приборы играют исключительную роль.
За последние три десятилетия они почти полностью вытеснили электровакуумные приборы.
В любом полупроводниковом приборе имеется один или несколько электронно-дырочных переходов.
Электронно-дырочный переход (или n–p-переход) – это область контакта двух полупроводников с разными типами проводимости.
Электронно-дырочный переход.
При контакте двух полупроводников n- и p-типов начинается процесс диффузии: дырки из p-области переходят в n-область, а электроны, наоборот, из n-области в p-область.
В результате в n-области вблизи зоны контакта уменьшается концентрация электронов и возникает положительно заряженный слой.
В p-области уменьшается концентрация дырок и возникает отрицательно заряженный слой.
Электронно-дырочный переход.
Таким образом, на границе полупроводников образуется двойной электрический слой, электрическое поле которого препятствует процессу диффузии электронов и дырок навстречу друг другу
Электронно-дырочный переход.
Односторонняя проводимость p-n
перехода
подключим к источнику тока так, что положительный полюс источника соединен с n-областью, а отрицательный – с p-областью, то напряженность поля в запирающем слое возрастает.
Электронно-дырочный переход.
Дырки в p-области и электроны в n-области будут смещаться от n–p-перехода, увеличивая тем самым концентрации неосновных носителей в запирающем слое.
Ток через n–p-переход практически не идет.
Электронно-дырочный переход.
Весьма незначительный обратный ток обусловлен только собственной проводимостью полупроводниковых материалов, т. е. наличием небольшой концентрации свободных электронов в p-области и дырок в n-области.
Электронно-дырочный переход.
Прямое включение. Положительный полюс источника соединен с p-областью, а отрицательный с n-областью, напряженность электрического поля в запирающем слое будет уменьшаться, что облегчает переход основных носителей через контактный слой.
_
+
Электронно-дырочный переход.
Дырки из p-области и электроны из n-области, двигаясь навстречу друг другу, будут пересекать n–p-переход, создавая ток в прямом направлении.
Сила тока через n–p-переход в этом случае будет возрастать при увеличении напряжения источника.
Электронно-дырочный переход. Диод.
Способность n–p-перехода пропускать ток практически только в одном направлении используется в приборах, которые называются полупроводниковыми диодами. Полупроводниковые диоды изготавливаются из кристаллов кремния или германия.
При их изготовлении в кристалл c каким-либо типом проводимости вплавляют примесь, обеспечивающую другой тип проводимости.
Условное обозначение полупроводника
Электронно-дырочный переход. Диод
Электронно-дырочный переход. Диод.
Типичная вольт-амперная характеристика кремниевого диода
+
__
_
+
Электронно-дырочный переход. Транзистор
Полупроводниковые приборы не с одним, а с двумя n–p-переходами называются транзисторами.
Транзисторы бывают двух типов: p–n–p-транзисторы и n–p–n-транзисторы.
Электронно-дырочный переход. Транзистор
Небольшая пластинка из германия с донорной примесью, т. е. из полупроводника n-типа. В этой пластинке создаются две области с акцепторной примесью, т. е. области с дырочной проводимостью.
Основная пластинка обладает проводимостью p-типа, а созданные на ней две области – проводимостью n-типа.
Электронно-дырочный переход. Транзистор
Пластинку транзистора называют базой (Б), одну из областей с противоположным типом проводимости – коллектором (К), а вторую – эмиттером (Э).
_
+
Принцип работы: один из двух электронно-дырочных переходов включен в прямом направлении (эмиттерный), а второй – в обратном (коллекторный). Переходы разделены областью базы. Толщина базы измеряется десятыми долями микрометра.
Эмиттер впрыскивает (инжектирует) в базу неосновные носители тока, а коллектор «отделяет» их от основных. Так эмиттерный переход управляет током через коллекторный переход.
Спасибо за урок
Материалы на данной страницы взяты из открытых источников либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.
