«Полупроводниковые устройства»
| Графическое обозначение и наименование. | Свойства. | Назначение и применение. | ||
диод 
| Выпрямление
| Используют в выпрямительных каскадах для преобразования переменного тока в постоянный ток. | ||
стабилитрон 
| Стабилитроном называется полупроводниковый диод, предназначенный для стабилизации уровня постоянного напряжения. Стабилизация – поддержание какого-то уровня неизменным. | Используется в схемах, где требуется постоянство параметров. | ||
Светодиод 
| Светодиодом называется полупроводниковый прибор, в котором происходит непосредственное преобразование электрической энергии в энергию светового излучения. Принцип действия. При прямом включении основные носители заряда переходят через p-n переход и там рекомбинируют. Рекомбинация связана с выделением энергии. Для большинства полупроводниковых материалов это энергия тепловая. Только для некоторых ти- пов на основе арсенида галлия ширина запрещённой зоны ΔW достаточно велика, и длина волны лежит в видимой части спектра. | Используются как индикаторы или излучатели. | ||
фотодиод 
| Фотодиодом называется фотогальванический приёмник излучения, светочув- ствительный элемент, которого представляют собой структуру полупроводникового диода без внутреннего усиления. Принцип действия. При облучении полупроводника световым потоком Ф. возрастает фотоге- нерация собственных носителей зарядов (смотрите рисунок 47), что приводит к увеличению количества как основных, так и неосновных носителей зарядов. | Используют для генерации электрического потока. | ||
варикап 
| Принцип действия. Если к p-n переходу приложить обратное напряжение, то ширина потен- циального барьера увеличивается. | Варикап применяется как конденсатор переменной ёмкости, управляемый напряжением. | ||
биполярный 
| При работе транзистора в усилительном режиме эмиттерный переход открыт, а коллекторный – закрыт. Это достигается соответствую- щим включением источников питания Работа усилительного каскада с транзистором происходит следующим образом. Представим транзистор переменным резистором ro, последовательно с которым включено нагрузочное сопротивление Rн и источник питания Е. Напряжение источника Е делится между сопротив- лением нагрузки RH и внутренним сопротивлением транзистора ro, которое он оказывает посто- янному току коллектора. Это сопротивление приближённо равно сопротивлению коллектор- ного перехода транзистора для постоянного тока. В действительности к этому сопротивле- нию ещё добавляются небольшие сопротивления эмиттерного перехода, а также n- и p-об- ластей, но эти сопротивления можно не принимать во внимание. Если во входную цепь включается источник колебаний, то при изменении его напряжения изменяется ток эмиттера, а следовательно, сопротивление коллекторного перехода. Тогда напряжение источника Е будет перераспределяться между Rн и ro. При этом переменное напряжение на резисторе нагрузки может быть получено в десятки раз большим, чем вход- ное переменное напряжение. Изменения тока коллектора почти равны изменениям тока эмит- тера и во много раз больше изменений тока базы. Поэтому в рассматриваемой схеме получа- ется значительное усиление тока и очень большое усиление мощности. Усиленная мощ- ность является частью мощности, затрачиваемой источником Е. | |||
Фототранзистор и оптрон
 
| Оптроном, или оптоэлектронной парой называется устройство, состоящее из светоизлучателя, фотоприёмника и оптически прозрачной среды между ними. Светоизлучателем служит излучающий диод, фотоприёмником может служить фоторезистор, фотодиод, фототранзистор, поэтому оптроны называют резисторными, транзисторными, диодными, симисторными, динисторными. Основная задача оптрона – обеспечить передачу информации без электрической связи между входом и выходом. Фототранзисторы являются не только активными элементами, которые не только преобразуют световой поток в электрический сигнал, но и значительно усиливают его. | Используют для гальванической развязки. | ||
динистор
управляемый анодом
управляемый катодом
| Основные носители зарядов переходят из анода в базу 1, а из катода – в базу 2, где они становятся не основными и в базах происходит интенсивная рекомбинация зарядов, в результате которой количество свободных носителей зарядов уменьшается. Эти носители заряда подходят к коллекторному переходу, поле которых для них будет ускоряющим, затем проходят базу и переходят через открытый эмиттерный переход, т. к. в базах они опять становятся основными. Пройдя эмиттерные переходы, электроны переходят в анод, а дырки – в катод, где они вторично становятся не основными и вторично происходит интенсивная рекомбинация. В результате количество зарядов, прошедших через динистор, будет очень мало и прямой ток также будет очень мал. При увеличении напряжения прямой ток незначительно возрастает, т. к. увелич. Основные носители зарядов переходят из анода в базу 1, а из катода – в базу 2, где они становятся не основными и в базах происходит интенсивная рекомбинация зарядов, в результате ко- торой количество свободных носителей зарядов уменьшается. Эти носители заряда подходят к коллекторному переходу, поле которых для них будет ускоряющим, затем проходят базу и переходят через открытый эмиттерный переход, т. к. в базах они опять становятся основными. Пройдя эмиттерные переходы, электроны переходят в анод, а дырки – в катод, где они вторично становятся не основными и вторично происходит интенсивная рекомбинация. В результате количество зарядов, прошедших через динистор, будет очень мало и прямой ток также будет очень мал. При увеличении напряжения прямой ток незначительно возрастает, т. к. увеличивается скорость движения носителей, а интенсивность рекомбинации уменьшается. При увеличении напряжения до определённой величины происходит электрический пробой коллекторного перехода. Сопротивление динистора резко уменьшается, ток через него сильно увеличивается и падение напряжения на нём значительно уменьшается. Считается, что динистор перешёл из выключенного состояния во включённое. | Динисторы применяются в виде бесконтактных переключательных устройств, управляемых напряжением. | ||
варистор
| С увеличением напряжения сопротивление уменьшается. | Назначение: стабилизация напряжения. | ||
терморезистор 
| Это полупроводниковые устройства, сопротивление которых очень сильно зависит от температуры. Они бывают с положительным ТКС и отрицательным ТКС. Позистор – терморезистор с положительной ТКС. | |||
фоторезистор
| При увеличении освещенности, сопротивление падает. | Используются в датчиках автоматического включения/выключения. | ||
фотоэлемент
| Работают в фотогальваническом режиме, который состоит в том. Что при освещении непосредственно на п-н переход, образующиеся в нем электронно-дырочные пары разделяются электрическим полем, обусловленным контактной разностью потенциалов. В результате образуется электрический ток. | |||
полярный транзистор
| Полевым транзистором называется полупроводниковый прибор, в котором ток создаётся только основными носителями зарядов под действием продольного электрического поля, а управляющее этим током осуществляется поперечным электрическим полем, которое создаётся напряжением, приложенным к управляющему электроду. | |||
с упр. Переходом типа н
с упрв. Переходом типа п
транзистор с индуцированным затвором
| Данные приборы имеют затвор в виде металлической плёнки, которая изолирована от полупроводника слоем диэлектрика, в виде которого применяется окись кремния. Поэтому полевые транзисторы с изолированным затвором называют МОП и МДП. Аббревиатура МОП расшифровывается как металл, окись, полупроводник. МДП расшифровывается как металл, диэлектрик, полупроводник. МОП – транзисторы могут быть двух видов: Транзисторы со встроенным каналом Транзисторы с индуцированным каналом. Транзистор со встроенным каналом. Основой такого транзистора является кристалл кремния p- или n-типа проводимости.Принцип действия. Под действием электрического поля между стоком и истоком через канал будут протекать основные носители зарядов, т. е. будет существовать ток стока. При подаче на затвор положительного напряжения электроны неосновные носители подложки будут притягиваться в канал. Канал обогатится носителями заряда, и ток стока увеличится. Транзисторы с индуцированным каналом. При напряжениях на затворе, равных или меньше нуля, канал отсутствует, и ток стока будет равен нулю. При положительных напряжениях на затворе электроны, как не основные носите- ли заряда подложки p-типа, будут притягиваться к затвору, а дырки будут уходить вглубь подложки. В результате в тонком слое под затвором концентрация электронов превысит концентрацию дырок, т. е. в этом слое полупроводник поменяет тип своей проводимости. Образуется (индуцируется) канал, и в цепи стока потечёт ток. | |||
туннельный диод
| Относится к классу вырожденных диодов. Имеет отрицательное дифференциальное сопротивление (сопротивление переменному току). Переход электронов и дырок осуществляется без потери энергии. | Используют, как усилитель. | ||
Обращенный диод
| Так же относится к вырожденным диодам. | Используют, как усилитель для малых уровней сигнала. | ||