Температурные и частотные свойства полупроводниковых диодов

В этих условиях количество носителей заряда, отданных атомами основного полупроводника, становится во много раз больше, чем количество носителей, отданных атомами примеси; электропроводность материала типа я и материала типа р осуществляется перемещением практически равного числа электронов и дырок, т. е. становится собственной. Разность концентраций носителей заряда материала типа р и материала типа п, а также контактная разность потенциалов исчезнут и я-р-переход потеряет свои свойства. В результате работа полупроводникового прибора станет невозможной.
Для приборов германия верхний температурный предел не превышает +70 ч +90° С. У приборов кремния из-за большей энергии, необходимой для отрыва валентного электрона от ядер атомов кремния, этот предел более высок — от +120 до +150° С.
Существенное влияние на работу полупроводниковых диодов оказывает также частота тока. Это объясняется наличием емкости у я-р-перехода и инерционностью диода.
Емкость я-р-перехода складывается из двух частей: зарядной емкости Сзар и диффузионной емкости Сдиф.
Зарядная емкость возникает между зарядами, образующими контактную разность потенциалов. Величина ее пропорциональна площади м-р-перехода, концентрации носителей заряда и диэлектрической проницаемости материала полупроводника. Когда внешнее напряжение приложено к диоду в прямом направлении, расстояние между зарядами, образующими контактную разность потенциалов, уменьшается и Сзар увеличивается. Если напряжение приложено в обратном направлении, расстояние между зарядами увеличивается, а Сзар уменьшается.
Диффузионная емкость возникает в процессе работы диода между неосновными носителями зарядов: электронами, перешедшими в результате диффузии в р-область, и дырками, перешедшими по этой же причине в я-область. Величина этой емкости пропорциональна времени жизни неосновных носителей заряда и зависит также от других факторов.
При работе диода в цепи переменного тока зарядная и диффузионная емкости шунтируют я-р-переход, что особенно сильно сказывается на высоких частотах.
Наличие зарядной емкости и возможность изменения ее величины при помощи внешнего напряжения позволяют использовать полупроводниковый диод как дистанционно управляемый конденсатор переменной емкости.
Инерционность диода заключается в том, что требуется некоторое время для перехода диода из отпертого состояния в запертое. Когда диод отперт, через я-р-переход протекает прямой ток, создаваемый перемещением основных носителей заряда: электронов в р-область и дырок в я-область. Если теперь мгновенно изменить полярность напряжения, то неуспевшие рекомбинироваться основные носители зарядов начнут перемещаться в обратном направлении. Поэтому в течение некоторого времени после смены полярности приложенного напряжения через диод будет протекать ток. Чем выше частота, тем быстрее происходит смена полярности и сильнее сказывается это явление.
Таким образом, с увеличением частоты выпрямительные свойства полупроводниковых диодов ухудшаются.

Лифты пассажирские лифты.
загрузка...

Похожие сообщения

Написать комментарий

Комментариев нет коммент.

Написать ответ


[ Ctrl + Enter ]