Mga katulad na dokumento

Boltahe-kasalukuyang katangian ng isang diode, ang mga katangian ng pagwawasto nito, na nailalarawan sa ratio ng reverse resistance sa forward resistance. Ang pangunahing mga parameter ng zener diode. Isang natatanging katangian ng tunnel diode. Gamit ang LED bilang indicator.

idinagdag ang panayam noong 10/04/2013


Schottky rectifier diodes. Recharge time ng barrier capacitance ng junction at ang resistance ng base ng diode. I - V na katangian ng isang silikon na Schottky diode 2D219 sa iba't ibang temperatura. Mga diode ng pulso. Nomenclature ng mga bahagi ng discrete semiconductor device.

abstract, idinagdag 06/20/2011


Mga pangunahing bentahe ng mga optoelectronic na aparato at aparato. Ang pangunahing gawain at materyales ng mga photodetector. Mga mekanismo ng pagbuo ng mga minoryang carrier sa rehiyon ng singil sa espasyo. Mga discrete MPD-photodetector (metal - dielectric - semiconductor).

idinagdag ang abstract noong 12/06/2017


Pangkalahatang impormasyon tungkol sa semiconductors. Mga aparato, ang pagkilos nito ay batay sa paggamit ng mga katangian ng semiconductors. Mga katangian at parameter ng rectifier diodes. Mga parameter at layunin ng zener diodes. Katangian ng kasalukuyang boltahe ng isang tunnel diode.

idinagdag ang abstract noong 04.24.2017


Mga pisikal na pundasyon ng semiconductor electronics. Surface at contact phenomena sa semiconductors. Semiconductor diodes at resistors, photoelectric semiconductor device. Bipolar at field-effect transistors. Analog integrated circuit.

idinagdag ang tutorial noong 09/06/2017


Mga diode ng rectifier. Mga parameter ng pagpapatakbo ng diode. Katumbas na rectifier diode circuit para sa pagpapatakbo ng microwave. Mga diode ng pulso. Zener diodes (reference diodes). Mga pangunahing parameter at kasalukuyang-boltahe na katangian ng zener diode.

Electrical conductivity ng semiconductors, ang pagkilos ng mga semiconductor device. Recombination ng mga electron at butas sa isang semiconductor at ang kanilang papel sa pagtatatag ng mga konsentrasyon ng balanse. Non-linear semiconductor resistors. Pinahihintulutang mga zone ng enerhiya sa itaas.

idinagdag ang panayam noong 10/04/2013


Katangian ng kasalukuyang boltahe ng isang tunnel diode. Mga paglalarawan ng varicap na gumagamit ng pn junction capacitance. Pagsisiyasat ng mga mode ng pagpapatakbo ng photodiode. Light-emitting diodes - mga nagko-convert ng electric current energy sa optical radiation energy.

idinagdag ang pagtatanghal noong 07/20/2013


Pagpapasiya ng halaga ng paglaban ng paglilimita ng risistor. Pagkalkula ng open circuit boltahe ng diode junction. Pagdepende sa temperatura ng tiyak na kondaktibiti ng isang impurity semiconductor. Isinasaalang-alang ang istraktura at prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang diode thyristor.

pagsubok, idinagdag noong 09/26/2017


Mga grupo ng mga resistor ng semiconductor. Varistors, volt nonlinearity. Ang mga photoresistor ay mga aparatong semiconductor na nagbabago ng kanilang resistensya sa ilalim ng pagkilos ng isang light flux. Pinakamataas na spectral sensitivity. Plane semiconductor diodes.

1 sa 9

Pagtatanghal sa paksa: mga aparatong semiconductor

Slide No. 1

Slide Description:

Slide No. 2

Slide Description:

Ang mabilis na pag-unlad at pagpapalawak ng mga larangan ng aplikasyon ng mga elektronikong aparato ay dahil sa pagpapabuti ng base ng elemento, na batay sa mga aparatong semiconductor.Ang mga materyales ng semiconductor sa kanilang resistivity (ρ = 10-6 ÷ 1010 Ohm m) ay sumasakop sa isang intermediate na lugar sa pagitan ng mga konduktor at dielectric. Ang mabilis na pag-unlad at pagpapalawak ng mga larangan ng aplikasyon ng mga elektronikong aparato ay dahil sa pagpapabuti ng base ng elemento, na batay sa mga aparatong semiconductor.Ang mga materyales ng semiconductor sa kanilang resistivity (ρ = 10-6 ÷ 1010 Ohm m) ay sumasakop sa isang intermediate na lugar sa pagitan ng mga konduktor at dielectric.

Slide No. 3

Slide Description:

Slide No. 4

Slide Description:

Para sa paggawa ng mga elektronikong aparato, ginagamit ang mga solidong semiconductor na may isang mala-kristal na istraktura. Para sa paggawa ng mga elektronikong aparato, ginagamit ang mga solidong semiconductor na may isang mala-kristal na istraktura. Ang mga aparatong semiconductor ay mga aparato na ang operasyon ay batay sa paggamit ng mga katangian ng mga materyales ng semiconductor.

Slide No. 5

Slide Description:

Semiconductor diodes Ito ay isang semiconductor device na may isang p-n-junction at dalawang lead, ang operasyon nito ay batay sa mga katangian ng p-n-junction. Ang pangunahing pag-aari ng p-n junction ay isang panig na kondaktibiti - ang kasalukuyang dumadaloy lamang sa isang direksyon. Ang conventional graphic designation (UGO) ng diode ay may hugis ng isang arrow, na nagpapahiwatig ng direksyon ng kasalukuyang daloy sa pamamagitan ng device. Sa istruktura, ang diode ay binubuo ng isang p-n-junction na nakapaloob sa isang kaso (maliban sa mga micromodular open-frame) at dalawang lead: mula sa p-region - ang anode, mula sa n-region - ang katod. Yung. ang diode ay isang semiconductor device na nagpapasa ng kasalukuyang sa isang direksyon lamang - mula sa anode hanggang sa cathode. Ang pag-asa ng kasalukuyang sa pamamagitan ng aparato sa inilapat na boltahe ay tinatawag na kasalukuyang-boltahe na katangian (VAC) ng aparato I = f (U).

Slide No. 6

Slide Description:

Mga Transistor Ang transistor ay isang aparatong semiconductor na idinisenyo upang palakasin, bumuo at mag-convert ng mga de-koryenteng signal, pati na rin ang paglipat ng mga de-koryenteng circuit. Ang isang natatanging tampok ng transistor ay ang kakayahang palakasin ang boltahe at kasalukuyang - ang mga boltahe at alon na kumikilos sa input ng transistor ay humahantong sa hitsura ng makabuluhang mas mataas na mga boltahe at alon sa output nito. Nakuha ng transistor ang pangalan nito mula sa pagdadaglat ng dalawang salitang Ingles na tran (sfer) (re) sistor - kinokontrol na risistor. Pinapayagan ka ng transistor na ayusin ang kasalukuyang sa circuit mula sa zero hanggang sa pinakamataas na halaga.

Slide No. 7

Slide Description:

Pag-uuri ng mga transistor: Pag-uuri ng mga transistor: - ayon sa prinsipyo ng pagpapatakbo: field (unipolar), bipolar, pinagsama. - sa pamamagitan ng halaga ng dissipated power: mababa, katamtaman at mataas. - sa pamamagitan ng halaga ng naglilimita sa dalas: mababa, katamtaman, mataas at ultrahigh frequency. - ayon sa halaga ng operating boltahe: mababa at mataas na boltahe. - ayon sa functional na layunin: unibersal, amplifying, key, atbp. - ayon sa disenyo: unpackaged at sa case na disenyo, na may matibay at flexible na mga lead.

Slide No. 8

Slide Description:

Depende sa mga function na isinagawa, ang mga transistor ay maaaring gumana sa tatlong mga mode: Depende sa mga function na ginanap, ang mga transistor ay maaaring gumana sa tatlong mga mode: 1) Active mode - ginagamit upang palakasin ang mga electrical signal sa mga analog device. Ang paglaban ng transistor ay nagbabago mula sa zero hanggang sa pinakamataas na halaga - sinasabi nila na ang transistor ay "magbubukas" o "magsasara". 2) Saturation mode - ang paglaban ng transistor ay may posibilidad na zero. Sa kasong ito, ang transistor ay katumbas ng isang closed relay contact. 3) Cut-off mode - ang transistor ay sarado at may mataas na pagtutol, i.e. ito ay katumbas ng isang bukas na relay contact. Ang mga mode ng saturation at cutoff ay ginagamit sa mga digital, pulse at switching circuit.

Slide No. 9

Slide Description:

Indicator Ang electronic indicator ay isang electronic indicating device na idinisenyo para sa visual na pagsubaybay ng mga kaganapan, proseso at signal. Ang mga elektronikong tagapagpahiwatig ay naka-install sa iba't ibang kagamitan sa sambahayan at pang-industriya upang ipaalam sa isang tao ang tungkol sa antas o halaga ng iba't ibang mga parameter, halimbawa, boltahe, kasalukuyang, temperatura, singil ng baterya, atbp. Ang isang elektronikong tagapagpahiwatig ay kadalasang nagkakamali na tinutukoy bilang isang mekanikal na tagapagpahiwatig na may isang elektronikong sukat.

1 ng 16

Pagtatanghal sa paksa: Diode

Slide No. 1

Slide Description:

Slide No. 2

Slide Description:

Slide No. 3

Slide Description:

Tunnel diode. Ang unang gawain na nagpapatunay sa katotohanan ng paglikha ng mga tunneling device ay nakatuon sa tunneling diode, na tinatawag ding Esaki diode, at inilathala ni L. Esaki noong 1958. Habang pinag-aaralan ang internal field emission sa isang degenerate germanium p-n junction, natuklasan ni Esaki ang isang "anomalous" na katangian ng I – V: negatibo ang differential resistance sa isa sa mga seksyon ng katangian. Ipinaliwanag niya ang epektong ito gamit ang konsepto ng quantum mechanical tunneling at kasabay nito ay nakakuha ng katanggap-tanggap na kasunduan sa pagitan ng teoretikal at eksperimentong resulta.

Slide No. 4

Slide Description:

Tunnel diode. Ang isang tunnel diode ay isang semiconductor diode batay sa isang p + -n + junction na may mabigat na doped na mga rehiyon, sa tuwid na seksyon ng kasalukuyang-boltahe na katangian kung saan ang isang n-shaped na pagdepende ng kasalukuyang sa boltahe ay sinusunod. Tulad ng nalalaman, ang mga banda ng enerhiya ng karumihan ay nabuo sa mga semiconductor na may mataas na konsentrasyon ng mga impurities. Sa n-semiconductors, ang naturang banda ay magkakapatong sa banda ng pagpapadaloy, at sa p-semiconductors, sa valence band. Bilang resulta, ang antas ng Fermi sa n-semiconductors na may mataas na konsentrasyon ng mga impurities ay nasa itaas ng antas ng Ec, at sa p-semiconductors sa ibaba ng antas ng Ev. Bilang resulta, sa loob ng hanay ng enerhiya DE = Ev-Ec, ang anumang antas ng enerhiya sa conduction band ng isang n-semiconductor ay maaaring tumugma sa parehong antas ng enerhiya sa likod ng potensyal na hadlang, i.e. sa valence band ng isang p-semiconductor.

Slide No. 5

Slide Description:

Tunnel diode. Kaya, ang mga particle sa n at p semiconductors na may mga estado ng enerhiya sa loob ng pagitan ng DE ay pinaghihiwalay ng isang makitid na potensyal na hadlang. Sa valence band ng p-semiconductor at sa conduction band ng n-semiconductor, ang ilan sa mga estado ng enerhiya sa hanay ng DE ay libre. Dahil dito, sa pamamagitan ng isang makitid na potensyal na hadlang, sa magkabilang panig kung saan may mga antas ng enerhiya na walang tao, posible ang paggalaw ng lagusan ng mga particle. Kapag papalapit sa hadlang, ang mga particle ay sumasailalim sa pagmuni-muni at bumalik sa karamihan ng mga kaso pabalik, ngunit mayroon pa ring posibilidad na makita ang isang particle sa likod ng hadlang, bilang isang resulta ng paglipat ng tunnel, ang tunneling current density ay nonzero at ang density ng tunneling kasalukuyang ay j t0. Kalkulahin natin ang geometric width ng degenerate p-n junction. Ipagpalagay namin na ang kawalaan ng simetrya ng p-n junction ay napanatili sa kasong ito (ang p + ay ang mabigat na doped na rehiyon). Kung gayon ang lapad ng p + -n + transition ay maliit: Tinatantya namin ang Debroille wavelength ng electron mula sa mga simpleng relasyon:

Slide No. 6

Slide Description:

Tunnel diode. Ang geometric na lapad ng p + -n + junction ay lumalabas na maihahambing sa de Broglie wavelength ng electron. Sa kasong ito, ang pagpapakita ng mga quantum mechanical effect ay maaaring asahan sa degenerate na p + –n + junction, ang isa ay ang pag-tunnel sa isang potensyal na hadlang. Sa isang makitid na hadlang, ang posibilidad ng tunnel seepage sa pamamagitan ng barrier ay nonzero !!!

Slide No. 7

Slide Description:

Tunnel diode. Mga alon ng tunnel diode. Sa isang estado ng equilibrium, ang kabuuang kasalukuyang sa pamamagitan ng kantong ay zero. Kapag ang boltahe ay inilapat sa junction, ang mga electron ay maaaring mag-tunnel mula sa valence band patungo sa conduction band o vice versa. Para dumaloy ang tunneling current, ang mga sumusunod na kondisyon ay dapat matugunan: 1) ang mga estado ng enerhiya sa gilid ng junction kung saan dapat punan ang mga electron tunnel; 2) sa kabilang panig ng paglipat, ang mga estado ng enerhiya na may parehong enerhiya ay dapat na walang laman; 3) ang taas at lapad ng potensyal na hadlang ay dapat sapat na maliit para sa isang tiyak na posibilidad na magkaroon ng tunneling; 4) ang quasimomentum ay dapat pangalagaan. Tunnel diode.swf

Slide No. 8

Slide Description:

Tunnel diode. Ang mga boltahe at alon na nagpapakilala sa mga isahan na punto ng katangian ng I - V ay ginagamit bilang mga parameter. Ang peak current ay tumutugma sa maximum ng I - V na katangian sa rehiyon ng tunneling effect. Ang boltahe Uп ay tumutugma sa kasalukuyang Iп. Ang trough current na Iv at Uv ay nagpapakilala sa I - V na katangian sa rehiyon ng kasalukuyang minimum. Ang boltahe ng solusyon na Upp ay tumutugma sa halaga ng kasalukuyang Ip sa sangay ng pagsasabog ng katangian. Ang bumabagsak na seksyon ng dependence I = f (U) ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang negatibong paglaban sa kaugalian rД = -dU / dI, ang halaga nito, na may ilang pagkakamali, ay maaaring matukoy ng formula

Slide No. 9

Slide Description:

Binaligtad na mga diode. Isaalang-alang natin ang kaso kapag ang enerhiya ng Fermi sa electronic at hole semiconductors ay nag-tutugma o nasa layo na ± kT / q mula sa ibaba ng conduction band o sa tuktok ng valence band. Sa kasong ito, ang mga katangian ng kasalukuyang boltahe ng naturang diode na may reverse bias ay magiging eksaktong kapareho ng sa isang tunnel diode, iyon ay, na may pagtaas sa reverse boltahe, magkakaroon ng mabilis na pagtaas sa reverse current. . Tulad ng para sa forward bias current, ang tunneling component ng I - V na katangian ay ganap na mawawala dahil sa katotohanang walang ganap na napuno na mga estado sa conduction band. Samakatuwid, na may pasulong na bias sa naturang mga diode hanggang sa mga boltahe na mas malaki kaysa o katumbas ng kalahati ng bandgap, walang magiging kasalukuyang. Mula sa punto ng view ng isang rectifier diode, ang kasalukuyang boltahe na katangian ng naturang diode ay magiging kabaligtaran, iyon ay, magkakaroon ng mataas na conductivity na may reverse bias at mababa na may forward bias. Kaugnay nito, ang ganitong uri ng tunneling diodes ay tinatawag na inverted diodes. Kaya, ang isang reverse diode ay isang tunnel diode na walang negatibong differential resistance section. Ang mataas na nonlinearity ng kasalukuyang-boltahe na katangian sa mababang boltahe na malapit sa zero (sa pagkakasunud-sunod ng mga microvolts) ay ginagawang posible na gamitin ang diode na ito para sa pag-detect ng mga mahinang signal sa hanay ng microwave.

Slide No. 10

Slide Description:

Lumilipas na mga proseso. Sa mabilis na pagbabago sa boltahe sa isang semiconductor diode batay sa isang maginoo na p-n junction, ang kasalukuyang sa pamamagitan ng diode na naaayon sa static na kasalukuyang-boltahe na katangian ay hindi agad naitatag. Ang proseso ng pagtatatag ng kasalukuyang sa panahon ng naturang paglipat ay karaniwang tinatawag na isang lumilipas na proseso. Ang mga lumilipas na proseso sa mga diode ng semiconductor ay nauugnay sa akumulasyon ng mga carrier ng minorya sa base ng diode kapag ito ay direktang nakabukas at ang kanilang resorption sa base na may mabilis na pagbabago sa polarity ng boltahe sa buong diode. Dahil walang electric field sa base ng isang ordinaryong diode, ang paggalaw ng mga carrier ng minorya sa base ay tinutukoy ng mga batas ng diffusion at nangyayari nang medyo mabagal. Bilang isang resulta, ang mga kinetics ng akumulasyon ng carrier sa base at ang kanilang resorption ay nakakaapekto sa mga dynamic na katangian ng diodes sa switching mode. Isaalang-alang ang mga pagbabago sa kasalukuyang I kapag ang diode ay inililipat mula sa pasulong na boltahe U patungo sa reverse boltahe.

Slide No. 11

Slide Description:

Lumilipas na mga proseso. Sa nakatigil na kaso, ang kasalukuyang nasa diode ay inilarawan ng equation Pagkatapos ng pagkumpleto ng mga lumilipas na proseso, ang kasalukuyang nasa diode ay magiging katumbas ng J0. Isaalang-alang ang mga kinetics ng lumilipas, iyon ay, ang pagbabago sa kasalukuyang ng pn junction kapag lumilipat mula sa pasulong na boltahe sa reverse boltahe. Kapag ang diode ay forward biased batay sa isang asymmetric pn junction, ang mga nonequilibrium na butas ay ini-inject sa base ng diode. Ang pagkakaiba-iba ng oras at espasyo ng nonequilibrium na iniksyon na mga butas sa base ay inilarawan. ang equation ng continuity:

Slide No. 12

Slide Description:

Lumilipas na mga proseso. Sa oras na t = 0, ang pamamahagi ng mga injected carrier sa base ay tinutukoy mula sa diffusion equation at may anyo: Mula sa mga pangkalahatang probisyon, malinaw na sa sandali ng paglipat ng boltahe sa diode mula pasulong patungo sa baligtad, ang ang reverse current ay magiging mas mataas kaysa sa thermal current ng diode. Mangyayari ito dahil ang reverse current ng diode ay dahil sa drift component ng kasalukuyang, at ang halaga nito, sa turn, ay tinutukoy ng konsentrasyon ng minority carriers. Ang konsentrasyon na ito ay makabuluhang nadagdagan sa base ng diode dahil sa iniksyon ng mga butas mula sa emitter at inilarawan sa paunang sandali ng parehong equation.

Slide No. 13

Slide Description:

Lumilipas na mga proseso. Sa paglipas ng panahon, bababa ang konsentrasyon ng mga carrier ng nonequilibrium; samakatuwid, bababa din ang reverse current. Sa panahon ng t2, na tinatawag na oras ng pagbawi ng reverse resistance, o ang oras ng pagsipsip, ang reverse current ay darating sa isang halaga na katumbas ng thermal current. Upang ilarawan ang kinetics ng prosesong ito, isinusulat namin ang hangganan at mga paunang kondisyon para sa continuity equation sa sumusunod na anyo. Sa oras na t = 0, ang equation para sa pamamahagi ng mga injected carrier sa base ay wasto. Kapag ang isang nakatigil na estado ay naitatag sa isang sandali, ang nakatigil na pamamahagi ng mga carrier na hindi balanse sa base ay inilalarawan ng kaugnayan:

Slide No. 14

Slide Description:

Lumilipas na mga proseso. Ang reverse current ay dahil lamang sa diffusion ng mga butas sa hangganan ng space charge region ng p-n junction: Ang pamamaraan para sa paghahanap ng kinetics ng reverse current ay ang mga sumusunod. Isinasaalang-alang ang mga kondisyon ng hangganan, ang continuity equation ay nalutas at ang pag-asa ng konsentrasyon ng mga nonequilibrium carrier sa base p (x, t) sa oras at coordinate ay natagpuan. Ipinapakita ng figure ang coordinate dependences ng konsentrasyon p (x, t) sa iba't ibang oras. Coordinate dependences ng konsentrasyon p (x, t) sa iba't ibang oras

Slide No. 15

Slide Description:

Lumilipas na mga proseso. Ang pagpapalit ng dynamic na konsentrasyon p (x, t), nakita namin ang kinetic na pag-asa ng reverse kasalukuyang J (t). Ang dependence ng reverse current J (t) ay may sumusunod na anyo: Narito ang karagdagang error distribution function na katumbas ng Ang unang pagpapalawak ng karagdagang error function ay may form: Palawakin natin ang function sa isang serye sa mga kaso ng maliit at malaki beses: t> p. Nakukuha namin: Mula sa ratio na ito ay sumusunod na sa sandaling ito t = 0 ang halaga ng reverse current ay magiging walang hanggan na malaki. Ang pisikal na limitasyon para sa kasalukuyang ito ay ang pinakamataas na kasalukuyang maaaring dumaloy sa ohmic resistance ng diode base rB sa isang reverse voltage U. Ang magnitude ng kasalukuyang ito, na tinatawag na cutoff current Jav, ay katumbas ng: Jav = U / rB . Ang oras kung saan pare-pareho ang reverse current ay tinatawag na cutoff time.

Slide No. 16

Slide Description:

Lumilipas na mga proseso. Para sa mga pulse diode, ang cutoff time τav at ang recovery time τw ng reverse resistance ng diode ay mahalagang mga parameter. Mayroong ilang mga paraan upang bawasan ang kanilang halaga. Una, ang buhay ng mga nonequilibrium carrier sa base ng diode ay maaaring mabawasan sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga malalim na recombination center sa quasineutral volume ng base. Pangalawa, maaari mong gawing manipis ang base ng diode upang ang mga carrier ng nonequilibrium ay muling pinagsama sa likod na bahagi ng base.

https://accounts.google.com

Mga slide caption:

Paglipat ng electron-hole. Transistor

Ang isang electron-hole junction (o n - p junction) ay ang contact region ng dalawang semiconductors na may iba't ibang uri ng conductivity.

Kapag ang dalawang semiconductor ng n at p na mga uri ay nagkadikit, ang proseso ng pagsasabog ay nagsisimula: ang mga butas mula sa p-rehiyon ay pumasa sa n-rehiyon, at ang mga electron, sa kabaligtaran, mula sa n-rehiyon hanggang sa p-rehiyon. Bilang resulta, sa n-rehiyon na malapit sa contact zone, bumababa ang konsentrasyon ng mga electron at lumilitaw ang isang positibong sisingilin na layer. Sa p-rehiyon, bumababa ang konsentrasyon ng butas at lumilitaw ang isang negatibong sisingilin na layer. Sa hangganan ng semiconductor, nabuo ang isang electric double layer, ang electric field na pinipigilan ang proseso ng pagsasabog ng mga electron at mga butas patungo sa isa't isa.

Ang hangganan ng rehiyon sa pagitan ng mga semiconductor na may iba't ibang uri ng conductivity (blocking layer) ay karaniwang umaabot sa kapal ng pagkakasunud-sunod ng sampu at daan-daang interatomic na distansya. Ang mga singil sa espasyo ng layer na ito ay lumilikha ng nakaharang na boltahe U s sa pagitan ng mga p at n na rehiyon, na humigit-kumulang katumbas ng 0.35 V para sa germanium n – p junction at 0.6 V para sa silicon junction.

Sa ilalim ng mga kondisyon ng thermal equilibrium sa kawalan ng isang panlabas na electric boltahe, ang kabuuang kasalukuyang sa pamamagitan ng electron-hole junction ay zero.

Kung ang n - p junction ay konektado sa pinagmulan upang ang positibong poste ng pinagmulan ay konektado sa p rehiyon, at ang negatibong poste sa n rehiyon, kung gayon ang lakas ng electric field sa blocking layer ay bababa, na nagpapadali sa paglipat ng karamihan sa mga carrier sa pamamagitan ng contact layer. Ang mga butas mula sa p-rehiyon at mga electron mula sa n-rehiyon, na gumagalaw patungo sa isa't isa, ay tatawid sa n - p -junction, na lumilikha ng isang kasalukuyang sa pasulong na direksyon. Ang kasalukuyang sa pamamagitan ng n - p junction sa kasong ito ay tataas sa pagtaas ng source boltahe.

Kung ang isang semiconductor na may n - p junction ay konektado sa isang kasalukuyang pinagmumulan upang ang positibong poste ng pinagmulan ay konektado sa n rehiyon at ang negatibong poste sa p rehiyon, kung gayon ang lakas ng field sa blocking layer ay tataas. Ang mga butas sa p-rehiyon at mga electron sa n-rehiyon ay aalisin mula sa n - p -junction, sa gayon ay tumataas ang konsentrasyon ng mga minoryang carrier sa blocking layer. Halos walang kasalukuyang sa pamamagitan ng n - p junction. Ang isang napakaliit na reverse current ay dahil lamang sa intrinsic conductivity ng mga semiconductor na materyales, ibig sabihin, ang pagkakaroon ng isang maliit na konsentrasyon ng mga libreng electron sa p-rehiyon at mga butas sa n-rehiyon. Ang boltahe na inilapat sa n - p -junction sa kasong ito ay tinatawag na reverse.

Ang kakayahan ng isang n - p junction na magpasa ng kasalukuyang sa halos isang direksyon lamang ay ginagamit sa mga device na tinatawag na semiconductor diodes. Ang mga semiconductor diode ay ginawa mula sa silikon o germanium na mga kristal. Sa kanilang paggawa, ang isang impurity na nagbibigay ng ibang uri ng conductivity ay pinagsama sa isang kristal na may ilang uri ng conductivity. Ang mga diode ng semiconductor ay may maraming mga pakinabang kaysa sa mga vacuum diode - maliit na sukat, mahabang buhay ng serbisyo, lakas ng makina. Ang isang makabuluhang kawalan ng semiconductor diodes ay ang pagtitiwala ng kanilang mga parameter sa temperatura. Ang mga silicone diode, halimbawa, ay maaari lamang gumana nang kasiya-siya sa hanay ng temperatura na –70 ° C hanggang 80 ° C. Para sa germanium diodes, medyo mas malawak ang operating temperature range.

Ang mga aparatong semiconductor na may hindi isa, ngunit dalawang n - p junction ay tinatawag na transistors. Ang pangalan ay nagmula sa kumbinasyon ng mga salitang Ingles: transfer - to transfer at resistor - resistance. Karaniwang ginagamit ang germanium at silikon upang lumikha ng mga transistor. Mayroong dalawang uri ng transistors: p - n - p transistors at n - p - n transistors.

Ang p - n - p germanium transistor ay isang maliit na plato na gawa sa germanium na may donor impurity, iyon ay, mula sa isang n-type na semiconductor. Sa plato na ito, dalawang rehiyon na may isang acceptor impurity ay nilikha, ibig sabihin, mga rehiyon na may butas na pagpapadaloy.

Sa isang n - p - n-type na transistor, ang pangunahing germanium plate ay may p-type conductivity, at ang dalawang rehiyon na nilikha dito ay may n-type na conductivity.

Ang plate ng transistor ay tinatawag na base (B), ang isa sa mga rehiyon na may kabaligtaran na uri ng conductivity ay tinatawag na kolektor (K), at ang pangalawa ay ang emitter (E). Karaniwan, ang dami ng kolektor ay mas malaki kaysa sa dami ng emitter.

Sa alamat ng iba't ibang mga istraktura, ipinapakita ng emitter arrow ang direksyon ng kasalukuyang sa pamamagitan ng transistor.

Pagsasama ng ap - n - p -structure transistor sa circuit Ang paglipat ng "emitter-base" ay nakabukas sa direksyon ng pasulong (throughput) (emitter circuit), at ang paglipat ng "collector-base" - sa direksyon ng pagharang (kolektor circuit).

Kapag ang circuit ng emitter ay sarado, ang mga butas - ang pangunahing mga carrier ng singil sa emitter - ay pumasa mula dito sa base, na lumilikha ng isang kasalukuyang I e sa circuit na ito. Ngunit para sa mga butas na pumasok sa base mula sa emitter, ang n - p junction sa circuit ng kolektor ay bukas. Karamihan sa mga butas ay nakuha ng field ng transition na ito at tumagos sa kolektor, na lumilikha ng kasalukuyang I to.

Upang ang kasalukuyang kolektor ay halos katumbas ng kasalukuyang emitter, ang base ng transistor ay ginawa sa anyo ng isang napaka manipis na layer. Kapag nagbabago ang kasalukuyang sa circuit ng emitter, nagbabago rin ang kasalukuyang nasa circuit ng kolektor.

Kung ang isang alternating source ng boltahe ay konektado sa emitter circuit, pagkatapos ay ang isang alternating boltahe ay lilitaw din sa kabuuan ng risistor R na konektado sa collector circuit, ang amplitude nito ay maaaring maraming beses na mas malaki kaysa sa amplitude ng input signal. Samakatuwid, ang transistor ay gumaganap bilang isang AC boltahe amplifier.

Gayunpaman, ang naturang transistor amplifier circuit ay hindi epektibo, dahil walang kasalukuyang amplification ng signal sa loob nito, at ang buong emitter current I e ay dumadaloy sa mga mapagkukunan ng input signal. Sa mga tunay na transistor amplifier circuits, ang isang alternating voltage source ay inililipat upang ang maliit na base current lamang I b = I e - I k ang dumadaloy dito.Ang maliliit na pagbabago sa base current ay nagdudulot ng makabuluhang pagbabago sa collector current. Ang kasalukuyang pakinabang sa naturang mga circuit ay maaaring ilang daan.

Sa kasalukuyan, ang mga semiconductor device ay malawakang ginagamit sa radio electronics. Ginagawang posible ng modernong teknolohiya na makagawa ng mga aparatong semiconductor - diodes, transistors, semiconductor photodetector, atbp. - ilang micrometer ang laki. Ang isang qualitatively bagong yugto sa elektronikong teknolohiya ay ang pagbuo ng microelectronics, na nakikibahagi sa pagbuo ng pinagsamang microcircuits at ang mga prinsipyo ng kanilang aplikasyon.

Ang isang pinagsamang microcircuit ay isang kumbinasyon ng isang malaking bilang ng mga magkakaugnay na elemento - mga ultra-maliit na diode, transistors, capacitors, resistors, pagkonekta ng mga wire, na ginawa sa isang solong teknolohikal na proseso sa isang kristal. Ang isang microcircuit na may sukat na 1 cm 2 ay maaaring maglaman ng ilang daang libong microelement. Ang paggamit ng microcircuits ay humantong sa mga rebolusyonaryong pagbabago sa maraming lugar ng modernong elektronikong teknolohiya. Ito ay lalong maliwanag sa larangan ng electronic computing. Ang mga malalaking computer na naglalaman ng sampu-sampung libong electronic tube at sumasakop sa buong gusali ay pinalitan ng mga personal na computer.

Preview:

Upang gamitin ang preview ng mga presentasyon, lumikha ng iyong sarili ng isang Google account (account) at mag-sign in dito:

Paglalarawan ng pagtatanghal para sa mga indibidwal na slide:

1 slide

Slide Description:

2 slide

Slide Description:

Diode - mga vacuum o semiconductor device na nagpapadala ng alternating electric current sa isang direksyon lamang at may dalawang contact para isama sa isang electrical circuit.

3 slide

Slide Description:

Ang isang diode ay may dalawang contact na tinatawag na anode at isang cathode. Kapag ang isang diode ay konektado sa isang de-koryenteng circuit, ang kasalukuyang dumadaloy mula sa anode patungo sa katod. Ang kakayahang magsagawa ng kasalukuyang lamang sa isang direksyon ay ang pangunahing pag-aari ng isang diode. Ang mga diode ay nabibilang sa klase ng mga semiconductor at itinuturing na mga aktibong sangkap ng elektroniko (mga resistors at capacitor ay passive).

4 slide

Slide Description:

Ang isang panig na kondaktibiti ng isang diode ay ang pangunahing pag-aari nito. Tinutukoy ng property na ito ang layunin ng diode: - conversion ng high-frequency modulated oscillations sa audio-frequency currents (detection); - AC to DC rectification Diode properties

5 slide

Slide Description:

Pag-uuri ng mga diodes Ayon sa paunang materyal na semiconductor, ang mga diode ay nahahati sa apat na grupo: germanium, silikon, mula sa gallium arsenide at indium phosphide. Ang Germanium diodes ay malawakang ginagamit sa mga transistor receiver, dahil mayroon silang mas mataas na transmission coefficient kaysa sa mga silikon. Ito ay dahil sa kanilang mas mataas na kondaktibiti sa isang mababang boltahe (mga 0.1 ... 0.2 V) ng isang high-frequency na signal sa input ng detector at isang medyo mababang paglaban sa pagkarga (5 ... 30 kOhm). Semiconductor diodes

6 slide

Slide Description:

Sa pamamagitan ng disenyo at teknolohiya, mayroong mga point at plane diode. Ayon sa kanilang nilalayon na layunin, ang mga semiconductor diode ay nahahati sa mga sumusunod na pangunahing grupo: rectifier, universal, pulse, varicaps, zener diodes (reference diodes), stabilizer, tunnel diodes, inverted diodes, avalanche-transit (LPD), thyristors, photodiodes, Mga LED at optocoupler.

7 slide

Slide Description:

Ang mga diode ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga sumusunod na pangunahing mga parameter ng kuryente: - ang kasalukuyang dumadaan sa diode sa direksyon ng pasulong (pasulong na kasalukuyang Ipr); - sa pamamagitan ng kasalukuyang pagpasa sa diode sa kabaligtaran na direksyon (reverse kasalukuyang Iobr); - ang pinakamataas na pinahihintulutang rectified CURRENT rectified. Max; - ang pinakamataas na pinahihintulutang direktang kasalukuyang І pr.dop .; - direktang boltahe U n p; - reverse boltahe at tungkol sa P; - ang pinakamataas na pinahihintulutang reverse boltahe at obr.max - capacitance SD sa pagitan ng mga terminal ng diode; - mga sukat at saklaw ng temperatura ng pagpapatakbo

8 slide

Slide Description:

Ang tamang polarity ay dapat sundin kapag kumokonekta sa diode sa circuit. Upang gawing madaling matukoy ang lokasyon ng cathode at anode, ang mga espesyal na marka ay inilalapat sa katawan o isa sa mga terminal ng diode. Mayroong iba't ibang mga paraan ng pagmamarka ng mga diode, ngunit kadalasan ang isang annular strip ay inilalapat sa gilid ng kaso na naaayon sa katod. Kung walang pagmamarka ng diode, ang mga terminal ng semiconductor diodes ay maaaring matukoy gamit ang isang aparatong pagsukat - ang diode ay pumasa sa kasalukuyang lamang sa isang direksyon.

9 slide

Slide Description:

Ang pagpapatakbo ng isang diode ay maaaring makita sa isang simpleng eksperimento. Kung ang isang baterya ay konektado sa diode sa pamamagitan ng isang mababang-power na incandescent lamp upang ang positibong terminal ng baterya ay konektado sa anode, at ang negatibong terminal sa cathode ng diode, kung gayon ang isang kasalukuyang ay dadaloy sa nagreresultang electrical circuit at sisindi ang lampara. Ang pinakamataas na halaga ng kasalukuyang ito ay nakasalalay sa paglaban ng semiconductor junction ng diode at ang DC boltahe na inilapat dito. Ang estado na ito ng diode ay tinatawag na bukas, ang kasalukuyang dumadaloy dito ay ang direktang kasalukuyang Ipr, at ang boltahe na inilapat dito, dahil sa kung saan ang diode ay nasa bukas, ay ang direktang boltahe na Upr. Kung ang mga lead ng diode ay baligtad, kung gayon ang lampara ay hindi kumikinang, dahil ang diode ay nasa saradong estado at nagpapakita ng isang malakas na pagtutol sa kasalukuyang nasa circuit. Kapansin-pansin na ang isang maliit na kasalukuyang sa pamamagitan ng semiconductor junction ng diode ay dadaloy pa rin sa kabaligtaran ng direksyon, ngunit kung ihahambing sa pasulong na kasalukuyang ito ay magiging napakaliit na ang ilaw na bombilya ay hindi kahit na gumanti. Ang nasabing kasalukuyang ay tinatawag na reverse kasalukuyang Irev, at ang boltahe na lumilikha nito ay tinatawag na reverse boltahe Urev.

10 slide

Slide Description:

Pagmarka ng diode Ang katawan ng diode ay karaniwang nagpapahiwatig ng materyal ng semiconductor kung saan ito ginawa (titik o numero), uri (titik), layunin o mga katangian ng elektrikal ng aparato (numero), ang titik na naaayon sa uri ng aparato, at ang petsa ng paggawa, pati na rin ang simbolo nito. Ang simbolo ng diode (anode at cathode) ay nagpapahiwatig kung paano ikonekta ang diode sa mga board ng device. Ang diode ay may dalawang lead, ang isa ay ang cathode (minus) at ang isa ay ang anode (plus). Ang isang maginoo na graphic na imahe sa katawan ng diode ay inilapat sa anyo ng isang arrow na nagpapahiwatig ng pasulong na direksyon, kung walang arrow, pagkatapos ay isang "+" na senyales ang inilalagay. Sa mga patag na terminal ng ilang mga diode (halimbawa, ang serye ng D2), ang simbolo ng diode at ang uri nito ay direktang naselyohang. Kapag nag-aaplay ng isang code ng kulay, isang marka ng kulay, tuldok o strip ay inilapat na mas malapit sa anode (Larawan 2.1). Para sa ilang uri ng diodes, ginagamit ang pagmamarka ng kulay sa anyo ng mga tuldok at guhit (Talahanayan 2.1). Ang mga diode ng mga lumang uri, sa partikular na mga punto, ay ginawa sa disenyo ng salamin at minarkahan ng titik na "D" na may pagdaragdag ng isang numero at isang titik na nagsasaad ng subtype ng device. Ang Germanium-indium planar diodes ay itinalagang "D7".

11 slide

Slide Description:

Sistema ng pagtatalaga Ang sistema ng pagtatalaga ay binubuo ng apat na elemento. Ang unang elemento (titik o numero) ay nagpapahiwatig ng orihinal na materyal na semiconductor kung saan ginawa ang diode: G o 1 - germanium * K o 2 - silikon, A o 3 - gallium arsenide, At o 4 - indium phosphide. Ang pangalawang elemento ay isang liham na nagpapahiwatig ng klase o grupo ng diode. Ang ikatlong elemento ay isang numero na tumutukoy sa layunin o electrical properties ng diode. Ang ika-apat na elemento ay nagpapahiwatig ng serial number ng teknolohikal na pag-unlad ng diode at itinalaga mula A hanggang Z. Halimbawa, ang KD202A diode ay nangangahulugang: K - materyal, silikon, D - rectifier diode, 202 - layunin at numero ng pag-unlad, A - iba't-ibang; 2S920 - high-power silicon zener diode, uri A; Ang AIZ01B ay isang indium-phosphide tunnel diode ng switching type B. Minsan may mga diode na itinalaga ayon sa mga hindi napapanahong sistema: DG-Ts21, D7A, D226B, D18. Ang D7 diodes ay naiiba sa DG-Ts diodes sa isang all-metal na disenyo ng pabahay, bilang isang resulta kung saan sila ay gumagana nang mas maaasahan sa isang mahalumigmig na kapaligiran. Germanium diodes ng DG-Ts21 ... DG-Ts27 type at diodes D7A ... D7Zh, malapit sa kanila sa mga katangian, ay kadalasang ginagamit sa mga rectifier sa power radio equipment mula sa alternating current network. Ang simbolo ng diode ay hindi palaging kasama ang ilang teknikal na data, kaya dapat silang hanapin sa mga reference na libro sa mga semiconductor device. Ang isa sa mga pagbubukod ay ang pagtatalaga para sa ilang mga diode na may mga titik na KS o isang numero sa halip na K (halimbawa, 2C) - mga diode at stabilizer ng silicon zener. Pagkatapos ng mga pagtatalaga na ito ay mayroong tatlong mga numero, kung ito ang mga unang digit: 1 o 4, pagkatapos ay kunin ang huling dalawang numero at hinahati ang mga ito sa 10 makuha namin ang stabilization boltahe Ust. Halimbawa, ang KS107A ay isang stabilizer, ang Ust = 0.7 V, ang 2C133A ay isang zener diode, Ust = 3.3 V. Kung ang unang digit ay 2 o 5, ang huling dalawang digit ay nagpapakita ng Ust, halimbawa, KS 213B - Ust = 13 V, 2C 291A - 0Ust = 91 V, kung 6 ang digit, dapat idagdag ang 100 V sa huling dalawang digit, halimbawa, KS 680A - Ust = 180 V.

12 slide

Slide Description:

Block diagram ng isang semiconductor diode na may p - n-junction: 1 - kristal; 2 - mga konklusyon (kasalukuyang mga lead); 3 - electrodes (ohmic contact); 4 - eroplano ng p - n-junction. Karaniwang kasalukuyang-boltahe na katangian ng isang semiconductor diode na may p - n-junction: U - boltahe sa kabuuan ng diode; Ako ay ang kasalukuyang sa pamamagitan ng diode; U * obr at I * obr - ang pinakamataas na pinahihintulutang reverse boltahe at ang kaukulang reverse current; Uct - boltahe ng pagpapapanatag.

13 slide

Slide Description:

Maliit na signal (para sa mababang antas ng signal) katumbas ng circuit ng isang semiconductor diode na may p - n-junction: rp-n - nonlinear resistance ng p-n-junction; rb - paglaban ng dami ng semiconductor (base ng diode); ryт - paglaban sa pagtagas sa ibabaw; СБ - kapasidad ng hadlang ng p - n-junction; Sdif - kapasidad ng pagsasabog dahil sa akumulasyon ng mga singil sa mobile sa base sa pasulong na boltahe; CK - ang kapasidad ng kaso; Lк - inductance ng kasalukuyang mga lead; Ang A at B ay mga konklusyon. Ang solidong linya ay nagpapakita ng koneksyon ng mga elemento na nauugnay sa aktwal na p - n-junction. Mga katangian ng volt-ampere ng tunnel (1) at reverse (2) diode: U - boltahe sa buong diode; I - kasalukuyang sa pamamagitan ng diode

14 slide

Slide Description:

Semiconductor diodes (hitsura): 1 - rectifier diode; 2 - photodiode; 3 - microwave diode; 4 at 5 - diode matrice; 6 - pulse diode. Mga kaso ng diode: 1 at 2 - metal-glass; 3 at 4 - metal-ceramic; 5 - plastik; 6 - salamin

15 slide

Slide Description:

Schottky diode Ang Schottky diodes ay may napakababang pagbagsak ng boltahe at mas mabilis kaysa sa mga karaniwang diode. Pinipigilan ng Zener diode / Zener diode / Zener diode ang boltahe na lumampas sa isang tiyak na threshold sa isang partikular na seksyon ng circuit. Maaari itong magsagawa ng parehong proteksiyon at paglilimita ng mga pag-andar, gumagana lamang sila sa mga circuit ng DC. Kapag kumokonekta, obserbahan ang polarity. Ang parehong uri ng zener diodes ay maaaring konektado sa serye upang mapataas ang nagpapatatag na boltahe o bumuo ng isang divider ng boltahe. Varicap Ang isang varicap (kung hindi man ay isang capacitive diode) ay nagbabago ng resistensya nito depende sa boltahe na inilapat dito. Ginagamit ito bilang isang kinokontrol na variable capacitor, halimbawa, para sa pag-tune ng mga high-frequency oscillatory circuit.

16 slide

Slide Description:

Thyristor Ang isang thyristor ay may dalawang matatag na estado: 1) sarado, iyon ay, isang estado ng mababang kondaktibiti, 2) bukas, iyon ay, isang estado ng mataas na kondaktibiti. Sa madaling salita, ito ay may kakayahang lumipat mula sa isang saradong estado patungo sa isang bukas na estado sa ilalim ng pagkilos ng isang senyas. Ang thyristor ay may tatlong mga output, bilang karagdagan sa Anode at Cathode, mayroon ding isang control electrode - ito ay ginagamit upang ilipat ang thyristor sa on state. Ginagawa rin ang mga modernong imported na thyristor sa mga kaso ng TO-220 at TO-92. Kadalasang ginagamit ang mga thyristor sa mga circuit para sa kontrol ng kuryente, para sa maayos na pagsisimula ng mga motor o pag-on ng mga bumbilya. Pinapayagan ng mga thyristor na kontrolin ang mataas na agos. Para sa ilang mga uri ng thyristors, ang maximum na forward current ay umabot sa 5000 A o higit pa, at ang halaga ng boltahe sa off-state ay hanggang 5 kV. Ang mga makapangyarihang power thyristor ng uri ng T143 (500-16) ay ginagamit sa mga control cabinet para sa mga de-koryenteng motor, frequency drive

Slide Description:

Infrared diode Infrared LEDs (dinaglat bilang IR diodes) naglalabas ng liwanag sa infrared range. Ang mga larangan ng aplikasyon ng mga infrared LED ay optical instrumentation, remote control device, optocoupler switching device, at wireless na linya ng komunikasyon. Ang mga IR diode ay kinilala sa parehong paraan tulad ng mga LED. Ang mga infrared diode ay naglalabas ng liwanag sa labas ng nakikitang saklaw, ang glow ng IR diode ay makikita at makikita, halimbawa, sa pamamagitan ng isang cell phone camera, ang mga diode na ito ay ginagamit din sa mga CCTV camera, lalo na sa mga street camera upang ang larawan ay makikita sa gabi. Photodiode Ang isang photodiode ay nagko-convert ng liwanag na tumatama sa photosensitive area nito sa isang electric current, at ginagamit sa pag-convert ng liwanag sa isang electrical signal.