13. ВОЛЬТ-АМПЕРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ДИОДА

Для любого электрического прибора важна зависимость между током через прибор и приложенным напряжением. Зная эту зависимость, можно определить ток при заданном напряжении или, наоборот, напряжение, соответствующее заданному току.

Если сопротивление прибора является постоянным, не зависящим от тока или напряжения, выражается законом Ома: i= u/R, или i= Gu.

Ток прямо пропорционален напряжению. Коэффициентом пропорциональности является проводимость G =1/R.

График зависимости между током и напряжением называется "вольт-амперная характеристика" данного прибора. Для прибора, подчиняющегося закону Ома, характеристикой является прямая линия, проходящая через начало координат.

Приборы, подчиняющиеся закону Ома и имеющие вольт-амперную характеристику в виде прямой линии, проходящей через начало координат, называются линейными.

Существуют также приборы, у которых сопротивление не является постоянным, а зависит от напряжения или тока. Для таких приборов связь между током и напряжением выражается не законом Ома, а более сложным образом, и вольт-амперная характеристика не является прямой линией. Эти приборы называются нелинейными.

Электронно-дырочный переход по существу представляет собой полупроводниковый диод.

Обратный ток при увеличении обратного напряжения сначала быстро возрастает. Это вызвано тем, что уже при небольшом обратном напряжении за счет повышения потенциального барьера в переходе резко снижается диффузионный ток, который направлен навстречу току проводимости. Следовательно, полный ток резко увеличивается. Однако при дальнейшем повышении обратного напряжения ток растет незначительно, т. е. наступает явление, напоминающее насыщение. Рост тока происходит вследствие нагрева перехода током, за счет утечки по поверхности, а также за счет лавинного размножения носителей заряда, т. е. увеличения числа носителей заряда в результате ударной ионизации.

Явление это состоит в том, что при более высоком обратном напряжении электроны приобретают большую скорость и, ударяясь в атомы кристаллической решетки, выбивают из них новые электроны, которые в свою очередь разгоняются полем и также выбивают из атомов электроны. Такой процесс усиливается с повышением напряжения.

При некотором значении обратного напряжения возникает пробой p-n-перехода, при котором обратный ток резко возрастает и сопротивление запирающего слоя резко уменьшается. Следует различать электрический и тепловой пробой p-n-перехода. Электрический пробой является обратимым, если при этом пробое в переходе не происходит необратимых изменений (разрушений структуры вещества). Поэтому работа диода в режиме электрического пробоя допустима. Могут существовать два вида электрического пробоя, которые нередко сопутствуют друг другу: лавинный и туннельный.

Лавинный пробой объясняется рассмотренным лавинным размножением носителей за счет ударной ионизации. Этот пробой характерен для p-n-переходов большой толщины, получающихся при сравнительно малой концентрации примесей в полупроводниках. Пробивное напряжение для лавинного пробоя обычно составляет десятки или сотни вольт.

Туннельный пробой объясняется весьма интересным явлением туннельного эффекта. Сущность его состоит в том, что при достаточно сильном поле с напряженностью более 105В/см, действующем в p-n-переходе малой толщины, некоторые электроны проникают через переход без изменения своей энергии. Тонкие переходы, в которых возможен туннельный эффект, получаются при высокой концентрации примесей. Пробивное напряжение, соответствующее туннельному пробою, обычно не превышает единиц вольт.

Автор: Косарева О.А.

<< Назад: Электронно-дырочный переход при обратном напряжении

>> Вперед: Емкость полупроводникового диода

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Анестезиология и реаниматология. Конспект лекций

▪ Педагогическая психология. Конспект лекций

▪ Факультетская педиатрия. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Во время игры мозг родителей и младенцев синхронизируется 14.01.2020 Во время игры младенцев в возрасте 9-15 месяцев и их родителей синхронизируется активность мозга. Происходит это в области префронтальной коры. Подобного не наблюдается между детьми и взрослыми, которые просто сидят рядом и читают книгу вслух, а сама синхронизация, по-видимому, лежит в основе обучения через коммуникацию. Способность к коммуникации формируется у человека еще во младенчестве: в самом раннем возрасте ребенок, к примеру, узнает, что будет, когда он начнет плакать или кричать, и далее он может использовать это как способ получить внимание от родителя. Разумеется, этот процесс сопровождается формированием крепких нейронных связей, но сам этот процесс изучался только поверхностно. Ученые под руководством Элис Пьяццы (Elise Piazza) из Принстонского университета решили проверить один ключевой аспект формирования нейронных связей - синхронизацию мозговой активности во время общения. Ранее исследователи уже показывали, что активность мозга взрослых людей синхронизируется во время беседы, а в новой работе ученые решили проверить, происходит ли то же самое во время игры - основного способа коммуникации между младенцами и их родителями. В исследовании приняли участие 18 детей в возрасте 9-15 месяцев и их родители. Активность мозга участников оценивали с помощью функциональной спектроскопии в ближней инфракрасной области (фБИКС) - этот метод позволяет визуализировать активность мозга по приливающей к активным участкам крови, так как гемоглобин в ней хорошо поглощает инфракрасное излучение. Во время эксперимента дети играли с родителями в игрушки, слушали, как те читают книжки и разговаривают. Активность мозга младенцев сравнивали с активностью мозга его родителя, а в контрольном условии - с экспериментатором, который, находясь рядом с ребенком, но не смотря на него, читал книгу другому человеку. Оказалось, что во время игры между активностью мозга ребенка и родителя наблюдается больше синхронизации, чем между мозгом ребенка и взрослого, когда тот просто читает ему книгу и не смотрит на него. Больше всего активность коррелировала в области префронтальной коры, но также и в теменной зоне. Кроме того, синхронизация была выше в том случае, если ребенок и взрослый смотрели на один и тот же объект.

Другие интересные новости:

▪ Самая яркая звезда

▪ Pretec бьет рекорды

▪ Макрообъектив Meike MK-85mm F2.8

▪ Сонные коровы дают снотворное молоко

▪ Выражение кошачьей морды

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аудиотехника. Подборка статей

▪ статья Мы рождены, чтоб сказку сделать былью. Крылатое выражение

▪ статья Когда было обнаружено золото? Подробный ответ

▪ статья Мерчандайзер. Должностная инструкция

▪ статья Золотисто-желтая протрава для латунных вещей. Простые рецепты и советы

▪ статья Отделяющийся узел. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026