Чем обусловлен ток в полупроводнике:

• Ток , проникающий в результате воздействия напряженности (напряжения) электрического поля E(U) называется дрейфовым током.

средняя скорость

коэф. подвижности «дырок»

п роводимость «дырок»

дрейфовый ток концентрация

«дырок» «дырок»

• Ток, протекающий под действием градиента концентрации носителей, называется диффузным.

коэф. диффузии

p

x

Р - n переходы.

Процесс занятия свободной «дырки» электроном, называется рекомбинацией. «Дырка» становится нейтральной.

p-n переход осуществляется под действием градиента концентрации.

E_o будет препятствовать свободным дыркам из р перемещаться в n и электронам из n перемещаться в р.

Приложим к полупроводнику прямое напряжение.

сопротивление запирающего слоя

Приложим обратное напряжение.

Электроны и «дырки» не могут перемещаться из n в р и из p в n соответственно, так как . Возможно только движение неосновных носителей («дырки» из n в р и электроны из p в n) – это есть малый тепловой ток.

_т=25 мВ – тепловой потенциал.

Диод.

В основу диода положен p – n переход

При увеличении увеличивается скорость свободных электронов. При попадании в ядро они образуют пару «дырка – электрон», что приводит к увеличению обратного тока и последующему пробою диода.

Эквивалентная схема замещения диода.

C_бар – барьерная емкость

C_диф – дифференциальная емкость

R_ут – сопротивление утечки

пренебрегаем

площадь p-n перехода

ширина запирающего слоя

- важно при переменном токе

Упрощенная схема замещения.

Для тока в прямом направлении:

Для тока в обратном направлении:

Биполярный транзистор.

Транзисторы бывают биполярные (приборы, управляемые током) и полевые (приборы, управляемые напряжением).

В основу биполярного транзистора положены два p-n перехода.

Базо-эмиттерный переход сместим в прямом направлении.

базо-эмиттерный барьер уменьшается

Базо-коллекторный переход смещаем в обратном направлении.

E_вн заставит «дырки» из эмиттера перейти в базу. Часть из них рекомбинирует в базе, а часть пролетит в коллектор. Свободные электроны из коллектора соединятся с этими «дырками» и возникнет коллекторный ток. «Дырки», которые рекомбинировали в базе представляют собой базовый ток.

Условное обозначение транзисторов.

p-n-p n-p-n

U_эб>0 U_бэ>0

U_бк>0 (_б>_к) U_кб>0 (_к>_б)

I_б – ток рекомбинации неосновных носителей.

Схема включения транзисторов.

Общая база	Общий эмиттер	Общий коллектор
Iвх=Iэ, Iвых=Iк Iэ=Iк+Iб Iб – ток рекомбинации;  - коэффициент передачи по току для схемы с общей базой Iвых = Iк = Iэ + Iк0 Iк0 – тепловой ток, протекающий через базу-коллекторный переход при разомкнутой цепи эмиттера и коллектора. Iвых < Iвх Ki < 1 – коэффициент усиления по току. Ku > 1 Kp > 1	Iвх=Iб, Iвых=Iк Iэ=Iк+Iб Iк = ( Iк+Iб ) + Iк0 Iк(1-) = Iб + Iк0 Iк = Iб + (1+)Iк0  >> 1;  = током Iк0 пренебрегаем Iк = Iб - получаем усиление по току. Ki > 1 Ku > 1 Kp > 1	Iвх=Iб, Iвых=Iэ Iэ=Iк+Iб Iэ = Iб + Iэ + Iк0 учитывая, что (1+) >> 1, получаем усиление по току. Ki > 1 Ku < 1 Kp > 1