ГОТОВАЯ ШПОРА 1 (Шпоры по Созинову)

2017-12-28СтудИзба

Описание файла

Файл "ГОТОВАЯ ШПОРА 1" внутри архива находится в папке "Шпоры по Созинову". Документ из архива "Шпоры по Созинову", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "электроника" из , которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "к экзамену/зачёту", в предмете "электроника и микропроцессорная техника" в общих файлах.

Онлайн просмотр документа "ГОТОВАЯ ШПОРА 1"

Текст из документа "ГОТОВАЯ ШПОРА 1"

  1. Э лектронно-дырочный переход в равновесном состоянии

Электронно-дырочный (p-n) переход – эл. переход м/у 2-мя областями ПП-ка, одна из кот-ых имеет ē-ную проводимость, а др. – дырочную.

Различают переходы:

  1. Гомогенный – переход между ПП-ками с одинаковой шириной запрещённой зоны.

  2. Гетерогенный – это переход между ПП-ками с разной шириной запрещённой зоны.

Симметричный pn-переход - концентрация осн. носителей в обеих областях ПП-ка одинакова, иначе - несимметричный.

В несимметричных p-n переходах область ПП-ка, имеющая большую концентрацию осн. Носителей - эмиттер, а с меньшей – база.

Равновесие соответствует нулевому внешнему U-нию на переходе.

Поскольку концентрация ē-ов в n-области >> чем в p-области  часть ē-ов диффундирует из n-области в p-область. При этом в p-области окажутся избыточные ē-ны, большая часть из которых находится вблизи металлургической границы. ē-ны будут рекомбинировать с дырками  будет  концентрация дырок и обнажатся нескомпенсированные “” заряды акцепторных ионов. С др. стороны, от металлургической границы (n-области) из-за ухода ē-нов обнажатся нескомпенсированные “+”-ые заряды донорных ионов.

Аналогично для дырок: они диффундируют из p-области в n-область. Вблизи металлургической границы по обе стороны её образуется слой с  концентрацией подвижных носителей – обеднённый слой. Существующие в нём объёмные заряды ионов примесей и связанное с ними эл. поле препятствует диффузии носителей и обеспечивают состояние равновесия 

 Ipn-перехода = 0, т.е. напряжённость внутр. эл. поля  до тех пор, пока вызванное им дрейфовое движение носителей не уравновесит встречное диффузионное движение, обусловленное градиентами концентрации ē-ов и дырок (jдиф = jдрейф). Эл. поле обусловливает внутреннюю /контактную/ разность потенциалов между n- и p-областями, т.е. потенц. барьер.

Характеризуются:

  1. Напряженность внутр. эл. поля;

  2. Контартная разность потенциалов;

  3. Высота потенциального барьера;

  4. Толщина обедненного слоя.

Iдифф – градиент конц-ций (выравнивание).

Iдрейфовый – эл.поле. (Na/Nd = ln/lp))

2 . Электронно-дырочный переход в неравновесном состоянии

Если к p-n-переходу подключить источник напряжения, то равновесное состояние нарушается – в цепи потечёт ток.

R обеднённого слоя >> R нейтральных областей  при малом токе внешнего U практически полностью прикладывается к обеднённому слою. Под действием этого U изменяется высота потенц. барьера .

+” к p-области и “-” к n-области:

  1. Высота потенц. барьера  на величину U приложенного, т.к. внешнее поле направлено встречно внутреннему.

  2. Прямая полярность - толщина обеднённого слоя  (т.к. осн. носители заряда смещаются к границе p-n-перехода (обеднённому слою))  высота потенц. барьера .

  3.  напряженность эл. поля в переходе  Iдрейф , Iдиффуз   через p-n-переход будет протекать I прямой - ток (+к Р, – к N) при прямой полярности  переход смещён в прямом направлении.

- среднее время жизни носителей заряда в полупроводнике /время между генерацией и рекомбинацией/

- диффузионная длина носителей заряда - среднее расстояние, которое проходят заряды за время жизни



Рассмотрим распределение дырок в базе (“Б”) при таком U-ии (распределение по exp):

Диффузионная длина носителей зарядов – расстояние, где избыточная конц-ция носителей в ПП-ке  в раз.

x = Lp (диффуз-я длина дырок в базе)

Инжекцией - процесс введения носителей заряда в область ПП-ка, где они не являются основными.

В несимметричных p-n-переходах преобладает инжекция из ‘Э’ в ‘Б’.

Отношение тока носителей инжектированных в базу к полному току через переход называется коэффициентом инжекции.

, где Ip - ток дырок


П одключение обратной полярности.

-” к p-области и “+” к n-области:

  1. Высота потенц. барьера  на величину приложенного U-ия (т. к. ЕВНЕШ и ЕВНУТР суммируются).

  2. Обратная полярность - толщина обедённого слоя , (оттягиваются основные носители тока от границ p-n-перехода  высота потенц. барьера .

IОБР - неосновные носители, для которых поле в переходе ускоряющее.

I обр << I прямого.

IОБР не зависит от приложенного U-ия, т.к. уже при небольших напряжениях все имеющиеся неосновные носители вовлекаются в образование тока и дальнейшее  U не приводит к росту тока.

Экстракция - под воздействием термогенерации внутри p-n-перехода образуются пара носителей, которые будут перемещаться в те области, где они будут основными, этот процесс называется.

3. ВАХ (вольт амперная характеристика) p-n-перехода


ВАХ  зависимость тока через p-n-переход от приложенного к нему U.

- ур-ние Шокли, где T- температурный потенциал

(Н.У.), где

-коэффициент Больцмана

-абсолютная температура = 300К

-заряд электрона



При изменении UПРЯМ на 60мВ, ток меняется на порядок (I  в 10 раз).

Прямая ветвь – крупность зависит от высоты потенц. барьера.

Тепловой ток – вызван термогенерацией в областях ПП-ка на границах p-n-перехода на 2-3 длины диффузии.

Выразим U из уравнения Шокли: ,

т.е. можно оценить R дифф-ное p-n-перехода: .

При пр. смещении .

Ток p-n перехода = 1мА  r = 26 Ом. При I  Io , r  

RДИФФ.обр. смещенного p-n-перехода   похоже на ? где с одной стороны R = 0, с другой R = .


Явление  R базы при  уровня инжекции  эффектом модуляции сопротивления базы.


В результате получаем уравнение Шокли: ,где m – коэфф. коррекции.

U пр > Епороговое

В лияние to на ВАХ хар-ку:

тока с  to объясняется тем, что уровень Ферми при  to стремится к середине запрещённой зоны высота потенц. барьера  ток через p-n-переход .

Рассм. обр. ветвь: в реальных p-n-переходах IОБР имеет 3 составляющих:

  1. Тепловой ток Io - сильно зависит от t0 , не зависит от UОБР.

  2. Ток термогенерации (ток носителей, возникающих в обеднённом слое ПП-а под воздействием to-ы)

  3. Ток утечки (ток в обход p-n-перехода, обусловлен наличием различных проводящих плёнок, шунтирующих p-n-переход)

В реальных p-n-переходах наблюдается явление пробоя резкое  IОБР.

Различают три вида пробоя:

  1. Тепловой

  2. Лавинный

  3. Т уннельный

[1] Тепловой пробой обусловлен нагреванием p-n-перехода при протекании по нему IОБР. Например, тепл. пробоя  при  IОБР и  to окр. среды (харак-н для германия). Тепловой пробой необратим.

[2] Лавинный пробой возникает в p-n-переходах при невысокой степени легирования, когда на длине свободного пробега носители успевают приобрести энергию достаточную для ионизации нейтрального атома. Лавинный пробой обратим, если не перешёл в тепловой.

[3] Туннельный пробой наблюдается в p-n-переходах, образованных вырожденными ПП-ми (сильно легированный проводник). С  to  UПРОБОЯ.

Лавинный и туннельный пробои используются в стабилитронах.

4. Выпрямительные диоды: классификация; параметры, характеризующие их вольт-амперную характеристику и физические свойства; параметры, характеризующие предельно допустимые эксплуатационные режимы. Лавинные диоды. Выпрямительные столбы. Выпрямительные блоки и сборки.


Выпр-ые VD - для преобразования перем-ого I в однополярный.

Принцип работы выпр. VD-ов:

использование односторонней проводимости (вентильных свойств) эл.перехода для преобразования Iперем в однополярный пульсирующий.

Стат-кие и динам-кие пар-ры, пар-ры эл. и эксплуатац-ого режимов.

Основные стат-ие пар-ры:

  1. прямое падение напряжения Uпр при заданном прямом токе Iпр

  2. постоянный Iобр при заданном Uобр

Основные динам-кие пар-ры:

  1. Iвып.ср. - ср. за период значение выпрямленного I

  2. Uпр.ср - ср. зн-ние прям. падения U при Iпр.ср

  3. Iобр.ср - ср. зн-ние обрат-го I при заданном зн-нии Uобр.

  4. Uобр.ср. - ср. зн-ние за период Uобр.

  5. fгр. - граничная частота, где Iвып. VD-да  до уст-ого уровня.

Параметры эл-ого режима:

  1. rдифф.- дифференциальное R VD-а.

  2. СD - ёмкость VD-а (ёмкость эл. перехода + ёмкость корпуса, если -ет).

Предельно допустимый эксплуатационный режим работы VD-ов - режимы, которые обеспечивают с заданной надёжностью работу приборов в течение оговоренного техн. усл-ями срока службы.

Параметры эксплуатационных режимов:

  1. Iпр.max - max зн-ние Iвыпр.

  2. Uобр.max - max зн-ние допустимого Uобр.

  3. Pmax - max допустимая мощность

  4. Tmin - min t0 окр. среды для работы VD-а

  5. Tmax - max t0 окр. среды для работы VD-а

Выпр-ые VD-ы делятся на:

  1. С иловые (низкочастотные) – исп. в выпрямителях fгр = 50кГц.

    1. VD малой мощности : Iпр < 300мА

    2. VD ср. мощности: 300мА < Iпр < 10А

    3. VD большой мощности: 10А < Iпр

  2. Маломощные (высокочаст-ые) – исп. в детекторах fгр = 10 100МГц.

- однополупериодный выпрямитель.

Конденсатор может выполнять ф-цию сглаживания.

Выпрямитель, пропускающий 2 периода - двуполупериодным выпрямитель.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5076
Авторов
на СтудИзбе
455
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее