Шпоры к экзамену по электронике (1-24) (Шпоры к экзамену)

1_ Р!п€роход в ра3повесном шт(){н!|пРасолощп*а р-{ п€реход 3 равк!фспош с€стоя|{!{п. Равновеспеву]!ево|ц 3!'€шещ ||а|трбпкеник) к! пецэходе. ||осколь:9чп1спгращя элек1ронов в п{о,|аст1! 1вачпте,!ьно оо'!ьше' чсм в роолпдсгц частъ электрояов.щфщплщуег гз п+бласги в 1ьобластъ. фпуго|, в рФ'18сти окшкутся взоъ!точпн€ з]!€ктронн'оо'гь|пая частъ-гра:лдцы.3лекгроньл!и!рълк каходллтся блштзп шеталшцщпескойсоотв€тсгв5легоу4гт ре!Ф|Фшроватъ с дь.ркамв_. соотв€тственно ко}щегтРа]щядфо{( оуд9т умень1шаться' п оова]кд[ъся нескомпенсщованпыесгтрнч31э!ьш|е зар'д{ а|сдек[эршл( ио*:о'в. € лругой сторо:ты' ог}'е!влщ/ртш.1ескои грашщд (в п-оо'и|стт) в-за ухода электроновфна]псатс' Ё€скомпекснрваЁць{епо!1ож|{тепьяые зФ{ды доворньвиопов- А-па'|ог!{.!нь{€ ращуждешя шо]кно :]Ровостии д'|я .Ф|роь к0горь.€лшффут:лрулсг у го6;в9п! в 0{блас|ъ- 86лязи мета.твургтвескойтращ!по фе с"т!ро!{ъ! ес обр*уется слой с пояюкен|{ой*кош*еклрщейпо,щяж1Бдх аосг;влейобедненпьп] с.'|ой.€уществ)дощие в вем объешпце зФя+щ! ионов примео€й и овязашое спш'я э''€ктрфчес|@€!оп€пр€шятсвук'твосате]1ей Ёдифршсос]0яни9 рам'ж'''чри ко|ором ток чер9з пе|хходняч){т(жос'ът.евщцр€нне]0элекфит|ес!Фгопо'|яравев щ/'во'нФастач до твх пор' |юка в|*ваняое щ .др€йфовое дв|океппеносите'юп ве ураввовео!лт 3стревое дв(рФузио'лно€ двпжение'ооуслов'|еш(ю гра.щ€1паш'со!щ€{гра|{шэл€к1ронов и &.ро1с3лекгршпеогое полс обус,п]в,тив{!ст вщпренню|о (контлспупо) ра}яос1ъ(& меж.щ/ п- п р-областяпац т.е.

пот€ш|иальный барьер. Бзр{суш(е показапа энФгети[|еская д{а,рам!'а р-|!-пер€хода в состоянияравнов€сия. 9ровеъ <0ермв одпяаков д!я всех обласгей. Ёаклон щагп:шдфв ощедел:яег эл€ктрп||еское по::е в обе,шешом слое тол4шой }м науто* д:агралдсе (с{к1э.гах/ф. Разносгь эяертчй эл€кгрона у дна зоныпРоводиш(ютт в левой п правой частп( щаграммы Ёщ-Б- равна высотвэ||фгетп[|ескофо оарь€ра ч9Ф сос|ветству|ощего пот€нциа'|ьномубарьс9г 96 11отэ:яща.гль:шл:} барьер сущес'|ъуег д]!я основць!х яосптепей,Рик]щш!ся к пФ€хою/. .{.л:я работето .щапд}она те}д1Фатр' гдс 3ое||!'имеся !(х{|вованн_ ||о'тучпмпот€н]{иац}вчф: *тп1ш"ът7ц1 ='лв.:т.1'ц*"*у {х"н^}:ц!;вф" -вф.\Б'.",9"(^], * !'[ | 0т')тр|{.1яопо8 оучае резко вес8м1[€=!|ерехода прп \ >> \ формула ш:янах('цденля то.,]]цнны феднеттното слоя мо:ксг бъгтъ зат:исана:сакц=,{;"""9"!{чф2.Рапер€ходпрпщя!омиоора1ноисмещенп!!.Рп переход/ под'|юч1]ть пст0ч|{||к !{апрлке|{!{ъ то равнов€оно€ч9т0ш]пе [{Ф)ппается - в це11и пот1ечет ток.

?ак как соп1'отив]1е|{иеобеднедпдого слоя $[а[п{те'|ьно цревы1!а€т сопротпвпсн!!€ кейщыьньтхзбластей, то гря !{а!о|{ токе вне::п*ее0 пракгичеслстпоп|остъю пр!к;!ад$ш!с'; к обедне:с:ому с:лото. ||од действием этогон!!лряж!ения пзмевяется внсота ||отевциш1ьного бщьера 9 : Фо _ ш.вс'1и [шт!ос ист0!|вика п{ттаяця подк'|1очен к р-ооласти.

а м}'т{ус к побласти, то |!ащяженяе вв переходе-ва3ьпваегёя щямй @ > 0;. прищямом напряженпи поте!щ{а]|ьныи оарьер понижается' поско.'[ьку|1с'ш{квве|1|нее поле направленцо нввсгречу вщ/греннещ/ по.гшо перехода. |[риобрагном напр'пкекпя на п€реходе потекп!иапь*ъй барьер повылпаегся,так как вне1!'н€е поле о&п$'Ф{ва9тся с вщпренним. 8месге с выс,огойпот€вциа'1ьвоп) бщьсра пзм9няется и с!ю толщина. |{ри Фратномнащ)юкении !"в йе.гплч:вается' что мо)кно объяснггь омещениемосновяы'< вос:ате.тпей ог п€р€ходапод действием электри.!ескоп) по.'1я.тгом обнаэкшотся дбподтн*гтелькые и-оны примесейфиФаницпеРход& чт0 прпводят к росгу то]щинн ооедвенвого слоя и выоотъ|бщьера [1ри прпсом напря)кен|{ивследствие}мень[шша€тсясш€щеЁпя ос}!ов:шо< носителвй в сторощ обеддегшого слоя.

|[рогпп<ая во6едненный слой, ока компенспрулот час1ъ его бъемного заряда' чтоприводиг к сн1{жени!о т0'!щш{ы Ф1оя. д1я несимметр|*!|{огос1уп€1{т{атопо р-1! перехода €с.,1и подставить в формулу равновесного!'6"ффвгэа'1ьны€Бд'5. р{-перехода8А1п прпчинн !о( 0г.'1и{!ия отцдеа.глсвярозаянойвьшоле БА)( идеалязг+ровацвопосамн€главяые фвипеск.:еир-{| перехода )д1итыва1ись .'1и||1ьэкстрак|д{лффекп|: иш|€кцияпе(ювовв}л( аосптелеи в !о( щФФр'{я в не|ттра''тьвьп( оолас'|юьпршлега*ощ|о( к Рп пер€ходу.

Б реа.гъпьо< р-п пе|юходах крмеуказаявнх выше наб.гподадотся дш/г9е физп*ес:ое ффкгы, в.т1в'!}ощева вяд 3А](. Рассмощим прп'у}о вегвь 8А*. Б обласгпд р-п переход4кахве'!та]ь|ъж об;тастп< по'упровод{ш(а пропсход{ти врекомбшдт{вя восятвлей. 3лекгротпл п-области, облада:о:щдедостаточной эиертиой, могуг по11астъ в обедттен:пп! слой ц.ркомбппцэовать с там с ,ц'ркамв' щи,ходщ'п !в р-областт. щиугом электРош| уходяг из п-обласги' а.щ|рки _ к} р_облас:и.

8следствиет:|хого*осгтэл9й в(в}пк{!€т дого::нш;е::ь*й прямой тоцназьваешдй токон 1юпсомбгплацни' ||олньй прплой ток р-п переходажшя€.г:еловатезьпо,из т0ка пнжек|!ии !* и топса рекомбиншпти Б.в реш!ьнон р_п переходе тря,пой йк бопьше, яей ввьводс 8А)(идеа.]!1впров:шп{огоскпадъ{ва3тся|{д9ад{зярвадп{о!&Рассмощим в''иянае сопрспв}{с1{{{я 6азы. |[рир-|! перехода сотрогпвлеоше базыв рештьньо( р-а переходах оно состав]1'!етпопа|ае1эл рав1ш[ ну'по.деспткв н с0тпи Фм.

|фи ?тош вне!||нее яапряя(еяие распредел1яетсяшсц,щг обе.щеш*лм с'|оем в базовой облас1ъ'1о. 1огда в 8А};ц€а.!|широва'п'ото Р-|1-пФехода | = !(ещ@/9)"1] вместо 1_1 ямесгсмъ.сп {юдстав*ъ разность (0 - |г6). 1огда ! = |о[ех{(ш-ь/щ}1] или0 : Ргщ{&)+1] + 1г6 фп ;аатьо< Фя'ъш( т0{вх в10рое сл:|гаемое мо'кЁопе 5гшява:ъ- 8дако с Рост0м тока |1цде*{€ нащ'я)к€ния на базе моэкегп|ювъ.сптъ падепяе удрлк€||!.я яа_Ра переход€' щп этом па вАхпоявг'ся почпл яше&ьй учасгок.

[еперь рассмощим обраттуло ветвьвАх. в реш[ъпо'' Рп пер€ходе при сбратном на'рпкения электрны ис!ое 3спед9[вие 1ермогекеращ{щд.р}и' фршу!ощ{ося в п)€д€1цом.щя'$/тся в элек1рпч€ском |то|е в прсгшп!о][о]!(ш0( направлеии'п(:электронъ| - в стррпу п-о.блас:тъ а дырш! _ в с11эрону р-обласги.{рйфвое дв!окенР€ этих носпте.']ей образует ток генерации Б.(.тпедрвшагъяо' обрФвлй ток р€а,1ьвото р-|1 перехода больше, вемядеа'!ьЁого. 1ок твяэралрвл Ре:ичтлвается с рос1ом обратллотв1{ш|рже{п|{ !.з-за расщ{Р1п{я обедтетд:ото слоя. 1,/& - ехр{двз/2кт]'т.е.

до::я тока генФац:дя в обратном токе*тсм в]шце, чем фльйе ширп{азапреще'{ной зонн ц ниже т€мпера'[ура. Расснорин так ж€ токп )печки.Реагъ*ъ:е р-п-пеРходылше}от г!ас]тоъ выходящие яа поверхвостьпо'|упров04]{пкового щвста'ш!а-за|"8нщ* !}ъповерх{остив]1пяяи'1 повФхЁостното зарядамецд|Рвс.]1едствиси Р6ласгя|д|{шогут оора_зовьвашся проводщец каЁап'|, по к0торым идет'ц1енкцток утезлш.-0н уве'|||ч!{ва9тся пр{|орщона'{ьяо нацржен:!:о и придост:гк'що бозьшои обра::том наФяжеш{ шохет превысить те::ловойт0к в ток гевФал{ип. ][.г:я':юка ут€ч!с4 характ€рва слабая завпсишость отт€нпе]втупн.

Ёа оасулшсз предогавлена 8А{ оса.льногр о-п-петюхо]и.1".=вмест0 Ф значеяиеБ;@;фи9:ф-цто пощд|имвр:плом и обратном смещенииРовни'*=,{ъ{АФ"-цу{фд1''Фермнв обласгя< р- и !1-типа в 0тл[д|ии от равновесной системь;распФ|ап!|ото' 1{а рзвой вьлсоте, а р*з|{ость мех(д/ ттлми равва ч|0|. ||ри!1ряиом смещеняи напря)кеннос1ъ по]1я в переходе ),мень!пается'успови€ равЁовесия .шлфрио:пого и ярейфвого токов нару|па€тся.8следсгвие диффрин уве.'1!'!!ивается концентрацпя неосновнь(хяос:пелей в 9€йща'1ьньп( фластль тан''ч!{ьж с переходом.

}огпрцесс яазываэтся :снясетщ!ей яеос1{овяь|х носптелсй. [4збьггошдьтея€освовнь|€нос'{теяп моц/г возпика|ъ у фа1{,|ц перехода не то.,|ько засчет пр'шФк€ни'{ вЁе|11пе10 калрякепи'{' по и вспедствие воздействиящуптх факторов' напримФ света._в результ8г€ ка пе|юходе появ,]ш1етсян:]|тряжение' к0торое мо]|(ет оыть выра2кено через известнь[екокцеятращ{и-н_еосвовньо{носителей по фрмулам&':пр[ещ(!7щ)-1]если }тх ра3решггь огпосгтте.л!ьцб напря'кеци'{.(1ерехода возр{ют|ют1|риоорап{омнапря'кепи1! толщ!{на^р"=р4ехр(ш/91}1.|,непрпФциона.'1ьнонщряженц|о,в результ?т€напряженностьэлещр|д!ескот0 по.,1я перехода уве'тшчивается и в нем щеооладаетпоносителейср]шненп|ослиффрионным: дь!ркищейфзое щ}ижениеи-изэ.уп-ооластпиэлектроны+.вр-ооластивс.'|едствиех{х)ти1|ескогомоцп перес€т1ь грапшъ| переход&ёмкости Рп_переходов' зависимость и во.,1ьт{араднаятеш1ового дв!окени'{харас€рфс'1ика.Рассмощим сщвай обрап*отю вк,|ючения.

Б беднелплом слое р_1перехода по обс сторогльл 0т м€та'|.}ург1ческой щапи:рг существу|отравпне по зкачени!о и противоположньде по знайу объем}{ые заряды'ооус',|овленЁь[е ион:|ми примесеи. Б з1виоимости от при.,тФкенногонащ'я]кеп11' изменяетс' толщиЁа о6едненного слоя щ сл€довш1епьнцзн:!ченп€ зарядов о"6. э!о по8ор|{т о том' что р-11 переход обладаегтгекщивесхой емкостъю. }та епдсость н:выва€тся бщьщной ш 6ьрао"6/ёш.

3ависимоспъ Ф"ь(0 ве.гптнейвц п(втощ/ бфьерная емкоётьнапряже'{ия. сы=3€о€1 /гд€:зависит от!за{{]) 'т*=@.8идно, вто 6щьернаяемкостьсемкос1ъю 11лоского- кондепсатора с р:юстоя|*{ем мещдуобстдадлвми, равным тол!ще обе.щенного слоя. &алогия с 11лоскимкояденсатором позво.,шет н{глядно пояснить свойсгва 6арьернойемкостп.

}|ащ:оаер, с ростом мол1гля обрагтлого напря]кения барьернаяемкость умень[шается |в-за Ре.,1ичения !-65, т.е. расстояния ме'|(дуобк.лгадками конденсатора. |[овыше*п;е конце}ттращ{и прто:есейсо-ввадаетуве]шщ'вает ешкость' т1!к как р:юст0яние ме)кд/ обклха,щамиумень|цаетс'. 3ависимостъ емкости 0т напр'пкенш! назьва|от вольтбезразмерньпкфарадяой хф:|кт€ристш(оа. [['я р-_п перхоАа_в:коорди|татах о|1а по|йзан!} вд рич/!!ке. 3десь €о",(0)значеяие емкостипри ш0. Форма вольт-ффадвой хараклериёттлст в общем шучаезавис[{т 0т расщеделепия лсонцетгФш{ий пртплесей в р-п переходе ивыоФка€тся слоя(нь!ми фу}пшиями.

поот0му |1оименяк)т ап|п)оксим!1цик)сйсл:сбФ(0у(1-ш/ф'. {гшгпйые зн|чейая гп = 0,3 1.. о,з. ддящимесей ш > 1. |!о вольтфарадлой хара|{т€рисгнке можно опрде]1!{ть тип перхода. 1еперьпер€ходасю 6пегпта.тльным р!юпределен!!емрассмс!.Фимщямо€вк.'11оченпе.3 эк)мс.тцд{ае суще0гву|от .щефттзпяеские ве,1и[{иньь обуслав:пива:ощие емкость р_п перехода перваяпз н!о( _ тачк) [{ д|я оорат|{от0 1{щряжения' это измепение зФядов'кс' слое.

8торая з1|кп!оч|}ется в т0м' что в зависимос!и 0тз обедценном!{апр'к€ния' при.'1Фкенного к Рп переход/' изме.{'{1отся кон|{е|ттрацпяи1пкекгнрв:!нньп( носгтзлей в нейгра;ьньп< областяс йлптзи щанлпдперехода и значение нако11пен|{ого зщяд4 обусповленного этиминоскте]|ями. ||шп*ая емкость пред9г:!в3ийся в виде суммы рухсл:!п!€мых с : с6Ф * €дф, гАе €до - диффриотша'{ емкостъ. т:!коецазва|{ие {уФа]кает-то, что измене:ше заряда неосновцых тлосггелейпр0исходит в результате дпффр'{и. Ё!апример' д{ффузяя носштелей отт{!пиц пер€хода узезлиниваег по.тптьпе зФяды дырой (' в п-о6ласти и},{ек!ронов !. в р_обласги.