Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Результат поиска
Наименование:
Реферат Полупроводниковые приборы. Выпрямительные свойства диодов. Динамический режим работы диодов. Принцип действия диода. Шотки, стабилитроны, стабисторы, варикапы. Туннельные диоды. Обращённый диод. Статическая характеристика и применение обращённого диода.
Информация:
Тип работы: Реферат.
Предмет: Схемотехника.
Добавлен: 14.11.2008.
Год: 2008.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
Учреждение образования
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Кафедра электронной техники и технологии РЕФЕРАТ
на тему «ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ: ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ»
МИНСК, 2008 Диоды - полупроводниковые приборы, которые пропускают ток в одном направлении, а в обратном имеют большое сопротивление.
Рис. 1. Принцип работы р-n перехода:
а) диффузионный и дрейфовый токи через переход; б) графики распределения концентраций носителей заряда в p и n областях (Nnn, Npp - концентрации основных носителей, Nnp, Npn - концентрации неосновных носителей); в) диаграммы потенциала p и n областей. С увеличением температуры растёт концентрация неосновных носителей заряда и уменьшается высота потенциального барьера.
При UAK = 0 существует баланс диффузионной и дрейфовой составляющих токов через переход iдиф = iдр = IS(T) Iпр = Iобр I? = Iпр - Iобр = 0
При прямом смещении р-n - перехода UAK > 0 появляется прямой ток, определяемый основной диффузионной составляющей Iпр = iдиф - iдр >0
При UAK < 0 появляется обратный ток, определяемый дрейфовой состовляющей Iобр = iдр - iдиф > 0.
Т.к. p-n - переход при обратном смещении закрывается из-за увеличения ширины ОПЗ и iдиф > 0, то Iобр= iдр= IS(T).
Поскольку диффузионная составляющая тока через p-n - переход хорошо аппроксимируется экспоненциальной функцией вида iдиф = IS(T)eUAK/mUT ,
а дрейфовая составляющая описывается как iдр = IS(T), то исходя из того, что при UAK > 0 Iпр = iдиф - iдр = IS(T)eUAK/mUT - IS(T)
получим выражение Iпр = IS(T)(eUAK/mUT - 1), описывающее прямую ветвь ВАХ диода (рис. 2)
Рис. 2. ВАХ кремниевого диода (штриховой линией показана смещённая ВАХ при увеличении температуры p - n перехода)
Здесь IS(T) - тепловой ток, определяющий масштаб ВАХ диода. Термин "тепловой" отражает сильную температурную зависимость тока IS(T), а также тот факт, что он равен нулю при абсолютном нуле температуры. Другим распространённым термином является "обратный ток насыщения", происхождение которого связано с тем, что при отрицательном напряжении >> mUT обратный ток диода равен - IS(T) и не зависит от UAK. Обычно для германиевых диодов IS 1 - 0.1 мкА, а для кремниевых IS 1 - 0.1 пА. mUT - тепловая разность потенциалов, возникающая в области p-n-перехода при нулевом внешнем напряжении и равновесии дифузионного и дрейфового токов, где
; m = 10.30 - поправочный коэффициент.
Обычно для расчётов равновесного p-n-перехода тепловую разность потенциалов принимают равной mUT = 300 мВ для Ge-диодов и 600 мв для Si-диодов. IS(T) и UT зависят от Т, что приводит, в общем, к отрицательной температурной зависимости прямого напряжения на диоде UAKот температуры. Температурный коэффициент прямого напряжения на переходе имеет отрицательное значение: Iпр = IО(e(UAK - aDT)/mUT - 1) .
Смысл последнего выражения заключается в том, что для того, чтобыопределить значение Iпр при увеличении Т, но при этом не вычисляя новое значение IS(T), которое также должно увеличится, необходимо значение UAK с учетом отрицательного температурного коэффициента увеличить на 2 мВ на каждый градус К. Это будет удобно для дальнейших расчетов Iпр, когда при условно принятом IS(T)=const его значение IS(T) можно будет сократить в относительных формулах. Выпрямительные свойства диодов показаны на рис. 3, отображающем элементарную схему однополупериодного выпрямителя переменного напряжения.
Рис. 3. Выпрямление диодом переменного напряжения
Если на анод диода подать переменное напряжение Uвх с амплитудой Um, тона резисторе нагрузки RН будет выделяться выходное напряжение Uвых, соответствующее только одному полупериоду Uвх. Амплитуда положительного полупериода будет равна Um, а амплитуда отрицательного полупериода будет зависить от Iобр. Динамический режим работы диодов характеризуются его переключающими свойствами.
Переключение диода из проводящего состояния в закрытое происходит не мгновенно, т.к. при этом p-n-переход должен освободиться от инжектированных неосновных носителей ( в p-области - от электронов, и в n-области - от дырок), которые должны рекомбинировать в области объемного заряда и тем самым восстановить потенциальный барьер. Для этого нужно определенное время - время «рассасывания», которое тем больше, чем больше был прямой ток.
Для маломощных диодов , для мощных диодов эта величина находится в диапозоне микросекунд (5-7 мкс).
Для уменьшения времени переключения можно использовать диоды Шоттки с переходом металл-полупроводник. Диод Шотки.
Принцип действия диода Шотки основан на работе барьерного перехода, возникающего в зоне контакта металл-полупроводник. Свойства этого контакта зависят от отношения работ выхода электрона в металле и полупроводнике. Если Авых Ме > Aвых п/п, то в зоне контакта возникает выпрямляющий переход (рис. 5). В этом случае избыток электронов будет в полупроводнике и они, перемещаясь за счёт диффузии в приконтактную область металла, создают обеднённую область в полупроводнике, которая и обладает выпрямляющими свойствами.
Если Авых Ме < Aвых п/п, то контакт металл-полупроводник получается не выпрямляющим и он применяется специально для улучшения контакта металла с полупроводником в качестве контактной площадки в ИС.
Рис. 4. Работа диода в импульсном режиме
Рис. 5. Контакт Ме - п/п с выпрямляющими и невыпрямляющими свойствами
Улучшение динамических свойств диода Шоттки объясняется тем, что в обоих областях по разные стороны выпрямляющего контакта Ме-п/п присутствуют основные носители заряда одного типа - электроны и так как инжекции дырок в полупроводник не происходит в прямом направлении, то нечему рассасываться в момент закрытия барьерного пере и т.д.................
