Тунельний механізм переходу носіїв заряду. Розрахунок параметрів випрямного діода і біполярного транзистора, статичних характеристик польового транзистора з керуючим переходом. Визначення залежності генераційного струму p-n переходу від зворотної напруги.
При низкой оригинальности работы "Розрахунок напівпровідникового діода та біполярного транзистора", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Для створення переходів з вентильними властивостями використовують p-n-, p-i-, n-i-переході, а також переходи метал-напівпровідник. При збільшенні напруги на p-n переході, досягши деякої напруги , починається різке зростання струму, що приводить до пробою p-n переходу. Лавинний пробій характеризують коефіцієнтом лавинного множення, для якого справедливе наступне співвідношення: , (1.1) де J - зворотній струм до множення (рівний сумі струму насичення и генераційного), n - коефіцієнт, який залежить від матеріалу і профілю легування p-n переходу, цей коефіцієнт може мати значення від 2 до 6. Так, для різкого p n переходу (p - означає сильне легування p області) залежність напруги пробою від ступеня легування n-області має вид: , (1.2) де - ширина забороненої зони в , N - концентрація домішки в слабо легованій області в см-3. Серед багаточисельних різновидів польових транзисторів можливо виділити два основні класи: польові транзистори із затвором у вигляді p-n переходу і польові транзистори із затвором, ізольованим від робочого напівпровідникового обєму діелектриком.При збільшенні напруги на p-n переході досягши деякої напруги починається різке зростання струму, що приводить до пробою p-n переходу. Він обумовлює протікання таких явищ, як емісія електронів під дією сильного поля, проходження струму через діелектричні плівки, пробій p-n переходу; на його основі створені тунельні діоди, розробляються активні плівкові елементи. У польових транзисторах з переходом (ПТКП), що управляє, для зміни провідності каналу використовується ефект зміни ширини області просторового заряду (ОПЗ) назад зміщеного переходу при зміні прикладеної до нього напруги затвора. Транзистор включається так, щоб p-n перехід затвора знаходився під зворотним зсувом, а полярність напруги витік - стік вибирається такій, щоб основні носії заряду під дією електричного поля в каналі зміщувалися до стоку. На затвор відносно стоку необхідно подавати негативний потенціал, щоб перехід затвора знаходився під зворотним зсувом.
Вывод
При збільшенні напруги на p-n переході досягши деякої напруги починається різке зростання струму, що приводить до пробою p-n переходу. Тунельний ефект грає велику роль в електронних приладах. Він обумовлює протікання таких явищ, як емісія електронів під дією сильного поля, проходження струму через діелектричні плівки, пробій p-n переходу; на його основі створені тунельні діоди, розробляються активні плівкові елементи. Оскільки тунельний механізм переходу носіїв має місце лише при малій ширині ОПЗ, то для цього типа пробою характерна невисока пробивна напруга. До відмітних особливостей тунельного пробою слід також віднести порівняно слабку залежність від температури напруги пробою.
У польових транзисторах з переходом (ПТКП), що управляє, для зміни провідності каналу використовується ефект зміни ширини області просторового заряду (ОПЗ) назад зміщеного переходу при зміні прикладеної до нього напруги затвора. Транзистор включається так, щоб p-n перехід затвора знаходився під зворотним зсувом, а полярність напруги витік - стік вибирається такій, щоб основні носії заряду під дією електричного поля в каналі зміщувалися до стоку. Для n-канального транзистора на стік відносно витоку повинен подаватися позитивний потенціал, до якого під дією поля дрейфуватимуть електрони. На затвор відносно стоку необхідно подавати негативний потенціал, щоб перехід затвора знаходився під зворотним зсувом. Із збільшенням температури контактна різниця потенціалів приблизно лінійно зменшується. Отже, із зростанням температури напруга відсічення зростатиме.
При розрахунку параметрів і характеристик напівпровідникового випрямного діода зворотний струм , напруга лавинного пробою . В результаті побудов характеристик діода були отримані типові вольтамперні характеристики кремнієвого діода при . Також була розрахована залежність генераційного струму p-n переходу від зворотної напруги.
В результаті розрахунків параметрів і характеристик напівпровідникових приладів були отримані результати, що не перечать довідковим даним.
Список ПОСИЛАНЬ
1. Исаков Ю.А., Руденко В.С. Промышленная электроника на базе полупроводниковой техники - М.: Высшая школа, 1975г. - 328с.
2. Тугов Н.М., Глебов Б.А. Полупроводниковые приборы - М.: Энергоатомиздат, 1990г.- 576с.
3. Батушев В.А. Электронные приборы - М.: Высшая школа, 1980г.- 383с.
4. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника - М.: Высшая школа, 1991г.- 617с.
5. Пасынков В.В., Чиркин Л.К. Полупроводниковые приборы - М.: Высшая школа, 1987г.- 479с.
6. Методические указания к курсовому проектированию по курсу “ТВЕРДОТЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА” / Сост.: А.В. Переверзев, О.Н. Переверзева - Запорожье: ЗГИА, 2000. - 36 с.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
