Диоды

Узнать стоимость написания работы

Полупроводники стали настоящей золотой жилой техники, когда из них научились делать структуры, похожие на слоистый пирог.

Выращивая слой n-полупроводника на пластинке p-полупроводника, мы получим двухслойный полупроводник. Переходный слой между ними называется pn-переходом. Если к каждой половине припаять по соединительному проводу, то получится полупроводниковый диод, который действует на ток как вентиль: в одну сторону хорошо пропускает ток, а в другую сторону почти не пропускает.

Как возникает выпрямляющий запирающий слой? Образование слоя начинается с того, что в p-половине больше дырок, а в n-половине больше электронов. Разность плотности носителей зарядов начинается уравновешиваться через переход: дырки проникают в n-половину, электроны в p-половину.

С помощью внешнего источника тока можно повысить или понизить внешний потенциальный барьер. Если к диоду приложить прямое напряжение, т.е положительный полюс соединить с p-половиной, то внешняя электрическая сила начнёт действовать против двойного слоя, и диод пропускает ток, который быстро растёт с увеличением напряжения. Если же изменить полярность проводников, то напряжение падает почти до нулевой отметки. Если диод подключить в цепь переменного напряжения, то он будет служить как выпрямитель, т.е на выходе будет постоянное пульсирующее напряжение, по направлению в одну сторону (от плюса к минусу). Для того чтобы сгладить амплитуду, или как её ёщё называют "пиковое значение" пульсации тока, эффективно добавить параллельно диоду конденсатор Выпрямительные приборы довольно часто требуются в промышленности. Например выпрямители нужны для правильной работы бытовой техники (т.к почти все электроприборы потребляют постоянное напряжение. Это телевизоры, радиоприёмники, видеомагнитофоны и т.д). Также полупроводниковые диоды нужны для расшифровки видео, радио, фото и других сигналов в частотно-электрические сигналы. С помощью этого свойства полупроводников мы смотрим телевизор или слушаем радио.

Есть ещё и необычные полупроводниковые диоды- это светодиоды и фотодиоды. Фотодиоды пропускают ток только при попадании на их корпус света. А светодиоды при прохождении через них тока, начинают светиться. Цвет свечения светодидов зависит от того, к какой разновидносте он принадлежит.

Полупроводниковые диоды подразделяются на группы, в зависимости от их мощности, диапазона рабочих частот, напряжения и диапазона рабочих частот. Как у дидов так и у транзисторов есть одно уникальное свойство. При изменении температуры, их внутреннее сопротивление изменяется и следовательно величина напряжения выпрямленного тока тоже изменяется в большую или меньшую сторону. Свето и фотодиоды применяются в качестве датчиков и индикаторов.

Транзисторы

Без транзисторов не обходится не одно предприятие, которое выпускает электронику. На транзисторах основана вся современная электроника. Их широко применяют в теле, радио и даже компьютерных аппаратурах.

Транзисторы представляют собой полупроводниковые приборы с двумя pn-переходами. В простейшем случае транзисторы состоят из кристалла германия и двух остриёв (эмиттер и коллектор), касающихся поверхности кристалла на расстоянии 20-50 микронов друг от друга. Каждое остриё образует с кристаллом обычный выпрямительный контакт с прямой проводимостью от острия к кристаллу. Если между эмиттером и базой подать напряжение прямой полярности, а между коллектором и базой- обратной полярности, то оказывается, что величина тока коллектора находится в прямой зависимости от величины тока эмиттера.

Плоскостной транзистор состоит из кристалла полупроводника(германия, кремния, арсенида, индия, астата, и др.), имеющего три слоя различной проводимости p и n. Проводимость типа p создаётся избыточными носителями положительных зарядов, так называемыми "дырками", образующиеся в случае недостатка электронов в слое. В слое типа n проводимость осуществляется избыточными электронами. Таким образом, возможны два типа плоскостных транзисторов: p-n-p, в котором два слоя типа p (например, германия) разделены слоем n, n-p-n, в котором два слоя типа n разделены слоем типа p.

Из транзисторов можно составить схемы различных назначений. Например можно собрать усилители тока, мощности, усилители звуковых частот, декодеры аудио, видео, теле-радио сигналов, а также простейшие логические схемы, основанные на принципе и-или-не.

Микрочипы

Микрочипы, или как их ещё называют "микросхемы", представляют из себя обыкновенную пластмассовую пластинку толщиной около 0,5 см, в которой собраны вместе радиодетали. Микрочипы-это сложнейшие приборы, которые состоят из множества компонентов,таких как: транзисторы, резисторы, конденсаторы, диоды, семисторы, термисторы, динисторы, тринисторы и так далее. Во времена СССР, в стране очень хорошо было налажено производство радиодеталей. Всё началось с обычных электронных ламп, но из за того, что они были очень громоздкими, люди придумали более меньшие по размерам аналоги электронным лампам-транзисторы, а уже в дальнейшем научились изготавливать и аналоговые микросхемы, которые считались на мировом рынке одними из лучших. Выпускались три вида микросхем:МИС (малые интегральные схемы), БИС (большие интегральные схемы) и СБИС (сверхбольшие интегральные схемы).МИС умещали в себя 10-100 радиодеталей, БИС 100-1000 радиодеталей, СБИС 1000-10000 радиодеталей. Это было в 70-е года, но теперь, когда прогресс достиг невероятных размеров, плотность микрочипов увеличилась и теперь микрочипы состоят из порядка около нескольких миллионов радиодеталей (компьютерные микропроцессоры). Как возможно уместить такое количество в микрочипе размером около 25 см2? Всё очень просто. Производят их с помощью технологии напыления. Все что нужно напыляется различными веществами, имеющие различные свойства. В результате получаются микротранзисторы, микрорезисторы, микродиоды, микроконденсаторы и др, размеры которых несколько микронов (для сравнения один транзистор имеет размер примерно 0,5 х 0,5 см.

Микрочипы находит широкое применение в электротехнике. Из них состоят приборы компьютерной техники, логики, управления. Микрочипы только что сошедшие с конвеера имеют различные устройства, это могут как простые усилители тока, так и процессоры, или даже целые блоки, предназначеные для систем автоматики. С помощью чипов стало возможно вопускать технику повышеной компактности.

Другие материалы

  • Расчет и проектирование диода на основе кремния
  • ... в е раз из-за рекомбинации. Для диода с тонкой базой при низкой частоте постоянная времени равна (1.6) 2. РАСЧЕТ и исследование мощных низкочастотных диодов на основе кремния   2.1 Расчет параметров диода Проведем расчет и исследования статических и ...

  • Расчет измерительных преобразователей. Полупроводниковый диод
  • ... них используется прямая ветвь ВАХ (рис. 18). Рисунок 18 Применяются стабисторы в прямом включении. Варикапы Варикапом называется полупроводниковый диод, у которого в качестве основного параметра используется барьерная ёмкость, величина которой варьируется при изменении обратного напряжения ...

  • Эффект Ганна и его использование, в диодах, работающих в генераторном режиме
  • ... (в сантиметровом диапазоне длин волн) максимальное значение выходной мощности диодов Ганна определяется тепловыми эффектами. В миллиметровом диапазоне толщина активной области диодов, работающих в доменных режимах, становится малой и преобладают ограничения электрического характера. В непрерывном ...

  • Конструкция p-i-n диода
  • ... прямой мезаструктуры с балочными выводами. В такой конструкции металлический контакт расположен в непосредственной близости от мезаструктуры, что позволяет уменьшить вклад сопротивления подложки в полное сопротивление диода. Технология полностью эпитаксиальных p-i-n- структур [12]. На низкоомной, ...

  • Полупроводниковые диоды
  • ... стабилизации, где DUст – отклонение напряжения Uст от номинального значения Uст ном при изменении температуры в интервале DТ. Варикап – полупроводниковый диод, действие которого основано на использовании зависимости зарядной емкости Сзар от значения приложенного напряжения. Это позволяет применять ...

  • Расчет выпрямительного диффузионного диода
  • ... , с чем разумно ограничить расширение области объемного заряда в n-базу созданием сильнолегированного n+ - слоя. Расчет геометрических размеров слоев диффузионного выпрямительного элемента сравнительно легко можно провести, используя приближение экспоненциального перехода. Параметры аппроксимации ...

  • Лавинно-пролетный диод
  • ... , специфики движе­ния носителей заряда в твердых телах. В частности, эти соображения имеет непосредственное отношение к меха­низму работы лавинно-пролетных диодов. 3 ПРИНЦИП РАБОТЫ ЛПД Схематически механизм работы р-n ЛПД можно представить следующим образом. Рассмотрим для опре­деленности ...

  • Применение pin диодов
  • ... добротности приводит также нерезкость реальных p-i- и i-n - переходов и наличие в них значительных концентраций рекомбинационных центров. ВАХ pin диода. Применение PIN-диодов. pin-диоды как правило используются как переключатели в радио - и СВЧ трактах, аттенюаторы и фотодетекторы. По области ...

  • Исследование возможности использования эффекта автодинного детектирования в генераторах на диоде Ганна для контроля параметров вибрации
  • ... стабильности устройства. Бесконтактное измерение параметров вибраций резонаторным методом возможно и при включении приемно-передающей антенны в частотнозадающую цепь СВЧ генератора, т.е. при работе в автогенераторном режиме. Такие системы называются автодинными генераторами или просто ...

  • Полупроводниковые нелинейные элементы: полупроводниковые диоды
  • ... нечему рассасываться в момент закрытия барьерного перехода, что происходит практически мгновенно (0,1 нс и менее Fраб = 3-15 ГГц). Стабилитроны - это полупроводниковые диоды, обладающие большой крутизной обратной ветви ВАХ (рис. 6) в области напряжения лавинного пробоя Uпроб. Рис. 6. Принцип ...

  • Полупроводники. Диоды, биполярные и униполярные (МОП) транзи-сторы. Свет. Светочувствительные и светоизлучающие устройства. Оптопары
  • ... и в механических позиционерах. Рис. 2.17. Схематическое обозначение фототранзистора Светоизлучающие устройства Светоизлучающие устройства излучают свет при прохождении через них тока, преобразуя электрическую энергию в световую. Светоизлучающий диод (светодиод) - это наиболее распространенное ...

  • Сверхвысокочастотные диоды
  • ... десятков милливатт. В импульсном ре-жиме эта мощность может быть повышена на несколько порядков. Для увеличения выходной мощности нужны лавинно-пролетные диоды и генераторы Ганна с большей площадью электронно-дырочного перехода и большей площадью тонкой пленки полупро-водника. При этом они должны ...

  • Модели полупроводниковых диодов
  • ... инжекции связаны концентрацией неосновных носителей в п/п.   4.  Исследование влияния процессов пробоя на вид ВАХ Уточненная модель обратной ветви ВАХ диода с учетом процессов пробоя: IB0 – насыщенный ток пробоя UB – напряжение пробоя φТ – тепловой потенциал Зависимость ...

Каталог учебных материалов

Свежие работы в разделе

Наша кнопка

Разместить ссылку на наш сайт можно воспользовавшись следующим кодом:


Контакты

Если у вас возникли какие либо вопросы, обращайтесь на email администратора: admin@kazreferat.info