Применение полупроводников

Соединим полупроводниковый диод с источником тока так, что полупроводник p-типа будет подключён к его положительному полюсу, а полупроводник n-типа — к отрицательному полюсу (рис. 38, а). В этом случае электрическое поле будет направлено таким образом, что через р—n-переход будут перемещаться основные носители заряда: из области n электроны, а из области р — дырки. Контактный слой будет обогащаться основными носителями заряда. Слой полупроводника с малой концентрацией носителей заряда будет уменьшаться, соответственно будет уменьшаться и сопротивление р—n-перехода; сила тока, проходящего через него, будет значительной. Такое включениер—n-перехода называют прямым.

Полупроводниковый диод

Вольт-амперная характеристика р—n-перехода при прямом подключении приведена на рисунке 39 (сплошная линия). На графике видно, что сила тока возрастает с увеличением напряжения на полупроводнике.

Рис. 39

Подключим теперь полупроводник р-типа к отрицательному полюсу источника тока, а полупроводник n-типа — к положительному полюсу (рис. 38, б). В этом случае основные носители заряда в каждом полупроводнике будут двигаться от места их контакта; область с малой концентрацией носителей заряда расширится, её сопротивление увеличится. Образуется запирающий слой. Такое включение р—n-перехода называют обратным.

Сила тока через р—n-переход при обратном подключении будет малой, поскольку проводимость осуществляется неосновными носителями заряда: из полупроводника p-типа в полупроводник n-типа электронами, а из полупроводника n-типа в полупроводник р-типа —дырками.

Вольт-амперная характеристика р—n-перехода при обратном подключении показана на рисунке 39 пунктирной линией. Как следует из графика, зависимость силы тока от напряжения для полупроводникового диода не подчиняется закону Ома.

Таким образом, полупроводниковый диод хорошо проводит ток в одном направлении и не проводит ток в противоположном направлении. Это свойство полупроводникового диода используется для выпрямления переменного тока: в течение той половины периода, когда включение р—n-перехода прямое, электрический ток проходит через него, и он не пропускает ток при обратном подключении р—n-перехода. Полупроводниковые диоды установлены в различных зарядных устройствах (адаптерах), например к мобильным телефонам.

В настоящее время полупроводниковые приборы широко применяются в радиотехнических устройствах. Помимо диодов, используются полупроводниковые триоды (транзисторы), которые представляют собой контакт трёх полупроводников с двумя р—n-переходами. Транзисторы используются как усилители электрических колебаний.

<<< К началу Окончание >>>