Книжки по товарознавству

Напівпровідникові вироби

Полікарпов. Товарознавство електоропобутових машин

Напівпровідникові діоди
Напівпровідниковими діодами називають прилади, дія яких основана на використанні односторонньої провідності р - n-переходу.
В залежності від конструкції електродів і способу отримання р - n-переходу розрізняють плоскі і точкові діоди.
Основною частиною діода є пластинка германію з провідністю типу. В германій вплавляється індій, який створює область з провідністю типу р. На границі шарів з різними типами провідності утворюється р - n-перехід. До індію припаюється вивід, який називається анодом, до германію — вивід, який називається катодом.
Точкові діоди складаються з кристалу германію, привареного до кристалоутримувача, контактного електрода у вигляді тонкого дротика, скляного корпусу і контактних провідників. Германій має електронну провідність, але біля контакту з дротяним електродом з'являється область з дірчатою провідністю і, відповідно, Р ~ «-перехід. Мала площа р - n-переходу зумовлює незначну величину міжелектродної ємності (1—2 пФ), але в той же час не Дозволяє розсіювати в області р - n-переходу значну потужність. Через це точкові діоди малопотужні. Будова діодів показана на Рис. 2.1.

Крім германієвих широкого застосування набули кремнієві діоди. Електронно-дірчасті переходи в них отримують вплавленням в кристал кремнію з провідністю типу п невеликої кількості алюмінію, який створює область провідності типу р.
Кремнієві діоди за принципом дії нічим не відрізняються від германієвих. У порівнянні з германієвими кремнієві діоди допускають більші зворотні напруги (до 1500 В), працюють при більш високих температурах (180—200°С), мають менший зворотний струм. Недоліком кремнієвих діодів є великий прямий опір. Через це спад напруги на кремнієвому діоді при проходженні прямого струму у 1,5—2 рази більший, ніж на германієвому. Кремнієві діоди за своєю конструкцією поділяються на точкові і плоскісні. Точкові кремнієві діоди мають дуже малу величину міжелектродної ємності (приблизно 0,5 пФ) і застосовуються при високих частотах.
На сучасному етапі набули широкого застосування тунельні діоди— напівпровідникові діоди, виготовлені з напівпровідникового матеріалу з великим вмістом домішок. Вони мають дуже малу ширину р - n-переходу (близько 10~6см). Коли напруга на тунельному діоді дорівнює нулю, частина електронів з «-області переходить в р-область, а із p-області в «-область без затрати енергії (тунельний ефект). Якщо на тунельний діод подати невелику пряму напругу, то перехід електронів з області стане більш інтенсивним, а із р-області зменшиться. Результуючий тунельний струм буде зростати. Такі діоди застосовують для генерації і підсилення електричних сигналів.
Світловипромінюючі діоди являють собою мікромініатюрні напівпровідникові джерела світла, в яких випромінювання виникає на напівпровідниковому переході в результаті рекомбінації електронів і «дірок».
У світловипромінюючих діодах використовуються напівпровідникові матеріали високої чистоти, леговані малими дозами домішок певної концентрації. Якщо до р- n-переходу прикласти постійну напругу в декілька вольт прямої полярності (тобто до p-матеріалу мінус, а h-матеріалу плюс), то електричне поле буде примушувати рухатись електрони і «дірки» назустріч один одному, і вони будуть рекомбінувати в зоні контакту, частково випромінюючи при цьому фотони у видимій зоні спектру.
Спектр випромінювання залежить від матеріалу напівпровідника і домішок, які вводяться. Найбільш широко застосовується арсенід галія GaAs, який дає випромінення в області з X max « 920 нм.
У зв'язку з винаходом так званих антистоксівських люмінофорів широко застосовуються світлодіоди, які дають інфрачервоне випромінювання (головним чином, арсенід галія з кремнієм), в поєднанні з антистоксівськими люмінофорами, в результаті чого вдається отримати червоне, зелене і голубе свічення.
Свічення виникає на границі напівпровідників і виходить назовні через один із напівпровідникових матеріалів та через зазор між двома матеріалами. Конструкцію типового світло-випромінюючого діода показано на рис. 2.2.

Габаритні розміри сучасних світловипромінюючих діодів складають 3—7 мм у діаметрі. Для підвищення коефіцієнта виходу випромінення назовні застосовують спеціальні конфігурації світловипромінюючих діодів.
Світловипромінюючі діоди працюють від джерела постійної напруги 1—З В при струмах від 10 до 100 мА, але потік випромінення невеликий.
Світловипромінюючі діоди застосовують, головним чином, як малогабаритні індикатори стану, кольорові і цифрові.
Транзистори
Транзистор, або напівпровідниковий тріод, був винайдений в 1948 р. За способом виготовлення транзистор мало чим відрізняється від напівпровідникового діода.
Основним елементом транзистора є пластинка германію або кремнію, в якій створюються три області з різними типами провідності.

У монокристал германію з електронною провідністю з двох протилежних сторін вводиться домішка атомів індію. Дві області монокристалу германію з домішками індію стають напівпровідниками з дірчастою провідністю, а на границях контакту їх з основним кристалом виникають двар - «-переходи.
Середня область кристалу називається базою транзистора, а дві крайні області кристала, які мають провідність, протилежну базі, називаються колектором і емітером. Транзистори, в яких емітер і колектор мають дірчасту провідність, а база електронну, називаються транзисторами р п — переходу. Транзистори « - -р - «-переходу мають аналогічну будову, тільки матеріал бази в них має дірчасту провідність, а емітер і колектор — електронну.

Ви бачите тільки 41% питання.

Текст смс:
kkdtk2
на номер
4345

Щоб отримати доступ до матеріалів сайту надішліть смс з текстом kkdtk2 на номер 4345. Після цього введіть номер мобільного, з якого ви надіслали смс. Вартість смс — 3 грн.