Полупроводниковые приборы

     Выпрямительные  диоды средней  мощности. К этому типу относятся диоды, допустимое среднее значение прямого тока которых лежит в пределах 300мА-10мА. Большой прямой ток этих по сравнению с маломощными диодами достигается увеличением размеров кристалла, в частности рабочей площади p-n перехода. Диоды средней мощности выпускаются преимущественно кремниевыми. В связи с этим обратный ток этих диодов при сравнительно большой плоскости p-n перехода достаточно мал(несколько десятков микроампер). Теплота, выделяемая в кристалле от протекания прямого и обратного токов в диодах средней мощности, уже не может быть рассеяна корпусом прибора. 

     Мощные (силовые) диоды. К данному типа относятся диоды на токи от 10А и выше. Промышленность выпускает силовые диоды на токи 10,16,25,40 и т.д. и обратные напряжения до3500 В. Силовые диоды имеют градацию по частоте охватывают частотный диапазон до десятков килогерц.

       Мощные диоды изготовляют преимущественно  из кремния. Кремниевая пластинка  с p-n переходом, создаваемым диффузным методом, для таких диодов представляет собой диск диаметром 10-100мм и толщиной 0,3-0,6 мм.  

     Транзистор.

       Транзистор, или полупроводниковый  триод, являясь управляемым элементом,  нашел широкое применение в  схемах усиления, а также в  импульсных схемах. Отсутствие накала, малые габариты и стоимость,  высокая надежность- таковы преимущества, благодаря которым транзистор вытеснил из большинства областей техники электронный лампы.

       Биполярный транзистор представляет собой трехслойную полупроводниковую структуру с чередующимися типом электропроводности слоев и содержит два p-n перехода. В зависимости от чередования слоев существуют транзисторы типов p-n-p и n-p-n (рисунок 5). Их условное обозначение на электронных схемах показано на том же рисунки. В качестве исходного материала для получения трехслойной структуры используют германий и кремний.

       Трехслойная  транзисторная структура  создается по сплавной или  диффузионной технологии, по которой  выполняется и двухслойная структура  проводниковых диодов. Трехслойная  транзисторная структура типа  p-n-p, выполненная по сплавной технологии  Пластина полупроводника n-типа является основанием, базой конструкции. Два наружных p-слоя создаются в результате диффузии в них акцепторной примеси при сплавлении с соответствующим материалом. Один из слоев называется эмитерным, а другой- коллекторным . Так же называются и p-n-переходы создаваемые этими слоями со слоем базы, а также внешние выводы от этих слоев.

       Функция эмиттерного перехода – инжектирование (эмитирование) носителей заряда в базу, функция коллекторного перехода – сбор носителей заряда, прошедших через базовый слой. Чтобы носители заряда, инжектируемые эмиттером и проходящий через базу, полнее собирались коллектором, площадь коллекторного перехода.

        В транзисторах типа n-p-n функции всех трех слоев и их названия аналогичны, изменяется лишь тип носителей заряда, проходящий через базу: в приборах типа p-n-p –

      это дырки ,в приборах типа n-p-n –это электроны

     Полупроводниковая структура транзистора типов  p-n-p  и n-p-n

      Существуют три способа включения  транзистора: с общей базой (ОБ), с общим эмиттером (ОЭ), и общим коллектором (ОК). Различие в способах включения зависит от того, какой из выводов транзистора является общим для входной и выходной цепей. В схеме ОБ общей точкой входной и выходной цепей является база, в схеме ОЭ- эмиттер, в схеме ОК – коллектор.

       В силу того, что статические  характеристики транзистора в  схемах ОЭ или ОК примерно  одинаковы, рассматриваются характеристики  только для двух способов включения : ОБ или ОЭ.

          Представление транзистора схемой  замещения (эквивалентной схемой) необходимо для проведения расчетов  цепей с транзисторами. Особый  интерес представляет схема замещения  в физических параметрах, в которых  все ее элементы связаны с  внутренними (физическими) параметрами  транзистора. Использование такой  схемы замещения создает удобство  и наглядность при анализе  влияния параметров прибора на  показатели схем с транзисторами.

           Ниже рассматриваются схемы замещения  транзисторов ОБ и ОЭ для переменных составляющих токов и напряжений применительно к расчету схем с транзисторами, работающими в усилительном режиме, в частности усилительных каскадов. Такие схемы замещения справедливы для линейных участков входных и выходных характеристик транзистора, при которых параметры транзистора можно считать неизменными. В этом случае используют так называемые дифференциальные параметры транзистора, относящиеся к небольшим приращениям напряжения и тока. Наиболее точно структуру транзистора при этом отображает Т-образная схема замещения.

        Т-образная схема замещения  транзистора ОБ показана на  рисунке ниже ,По аналогии со структурой транзистора она представляет собой сочетание  двух контуров: левого, относящегося к входной цепи (эмиттер -база), и правого, относящегося к выходной цепи (коллектор -база). Общим для обоих контуров является цепью базы с сопротивлением r. 

     Список  используемой литературы

1. И. П. Жеребцов “Основы электроники”
2. Ю.С. Забродин  “Промышленная электроника”
3. И.М. Викулин  “Физика полупроводниковых приборов”