- •Механизм электрической проводимости
- •Полупроводниковый диод
- •Транзистор
- •Устройство и принцип действия
- •1.2. Классификация микроэлектронных устройств
- •Транзисторы с управляющим p-n переходом
- •Транзисторы с изолированным затвором (0%9c%d0%9e%d0%9f-%d1%81%d1%82%d1%80%d1%83%d0%ba%d1%82%d1%83%d1%80%d0%b0"мдп-транзисторы)
- •Области применения полевых транзисторов
- •Основные параметры полевого транзистора
- •0.Ad.D0.Bb.D0.B5.D0.Ba.D1.82.D1.80.D0.Be.D0.Bd.D0.Bd.D1.8b.D0.B5"Электронные ключи
- •Оптоэлектронные полупроводниковые приборы - Полупроводниковые выпрямители:
- •Дрейф нуля усилителя
- •Измерительные приборы
- •Цифровые приборы
- •Аналого-цифровые преобразователи.
- •Методы дискретизации.
- •Цифровые вольтметры и мультиметры.
- •Измерители полных сопротивлений.
- •Гальванометры.
- •Регистрирующие приборы
- •Измерительные мосты
- •Двойной измерительный мост постоянного тока.
- •Трансформаторный измерительный мост.
- •Измерение напряжения и силы переменного тока.
- •Счетчики электроэнергии с разделением времени.
- •Дискретизирующие ваттметры и счетчики электроэнергии.
- •Индукционные счетчики электроэнергии.
- •Распределители импульсов
- •Аналого-цифровое преобразование
Полупроводниковый диод
Основная статья: 0%94%D0%B8%D0%BE%D0%B4"Диод
Полупроводниковый диод состоит из двух типов полупроводников — дырочного и электронного. В процессе контакта между этими областями из области с полупроводником n-типа в область с полупроводником p-типа проходят электроны, которые затем рекомбинируют с дырками. Вследствие этого возникает электрическое поле между двумя областями, что устанавливает предел деления полупроводников — так называемый 0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B5%D1%85%D0%BE%D0%B4"p-n переход. В результате в области с полупроводником p-типа возникает некомпенсированный заряд из отрицательных ионов, а в области с полупроводником n-типа возникает некомпенсированный заряд из положительных ионов. Разница между потенциалами достигает 0,3-0,6 В.
Связь между разницей потенциалов и концентрацией примесей выражается следующей формулой:
В процессе подачи напряжения плюсом на p-полупроводник и минусом на n-полупроводник внешнее электрическое поле будет направлено против внутреннего электрического поля p-n перехода и при достаточном напряжении электроны преодолеют p-n переход, и в цепи диода появится электрический ток (прямая проводимость). При подаче напряжения минусом на область с полупроводником p-типа и плюсом на область с полупроводником n-типа между двумя областями возникает область, которая не имеет свободных носителей электрического тока (обратная проводимость). Обратный ток полупроводникового диода не равен нулю, так как в обоих областях всегда есть неосновные носители заряда. Для этих носителей p-n переход будет открыт.
Таким образом, p-n переход проявляет свойства 0%9E%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D1%8F%D1%8F_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C&action=edit&redlink=1"односторонней проводимости, что обуславливается подачей напряжения с различной полярностью. Это свойство используют для выпрямления 0%9F%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%82%D0%BE%D0%BA"переменного тока.
Транзистор
Основная статья: 0%A2%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B7%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80"Транзистор
Транзистор — полупроводниковое устройство, которое состоит из двух областей с полупроводниками p- или n-типа, между которыми находится область с полупроводником n- или p-типа. Таким образом, в транзисторе есть две области p-n перехода. Область кристалла между двумя переходами называют базой, а внешние области называют эмиттером и коллектором. Самой употребляемой схемой включения транзистора является схема включения с общим эмиттером, при которой через базу и эмиттер ток распространяется на коллектор.
Биполярный транзистор используют для усиления электрического тока.
Биполярный 0%A2%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B7%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80"транзистор — трёхэлектродный 0%9F%D0%BE%D0%BB%D1%83%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B5_%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B1%D0%BE%D1%80%D1%8B"полупроводниковый прибор, один из типов 0%A2%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B7%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80"транзистора. Электроды подключены к трём последовательно расположенным слоям полупроводника с чередующимся типом 0%9F%D1%80%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D1%81%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%83%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%B2"примесной проводимости. По этому способу чередования различают npn и pnp транзисторы (n (negative) — электронный тип примесной проводимости, p (positive) — дырочный). В биполярном транзисторе, в отличие от 0%9F%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B7%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80"полевого транзистора, используются заряды одновременно двух типов, носителями которых являются электроны и дырки (от слова «би» — «два»). Схематическое устройство транзистора показано на втором рисунке.
Электрод, подключённый к центральному слою, называют базой, электроды, подключённые к внешним слоям, называют коллектором и эмиттером. На простейшей схеме различия между коллектором и эмиттером не видны. В действительности же главное отличие коллектора — бо́льшая площадь 2%80%94_n-%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B5%D1%85%D0%BE%D0%B4"p — n-перехода. Кроме того, для работы транзистора абсолютно необходима малая толщина базы.
Биполярный точечный транзистор был изобретен в 1947 году, в течение последующих лет он зарекомендовал себя как основной элемент для изготовления 0%98%D0%BD%D1%82%D0%B5%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%85%D0%B5%D0%BC%D0%B0"интегральных микросхем, использующих 0%A2%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B7%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BD%D0%BE-%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B7%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D0%BA%D0%B0"транзисторно-транзисторную, 0%A0%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BD%D0%BE-%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B7%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D0%BA%D0%B0"резисторно-транзисторную и 0%94%D0%B8%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%BE-%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B7%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D0%BA%D0%B0"диодно-транзисторную логику.