Ramurile înainte și înapoi ale IVC sunt prezentate în scale diferite. Când tranziția este pornită direct, rezistența sa este mică, astfel încât curentul prin joncțiune crește exponențial cu creșterea tensiunii directe. Când tranziția este reluată, rezistența sa este mare, astfel încât curentul prin joncțiune va fi mic și egal cu rezistența termică.
Tensiunea înainte aplicată la transfer nu trebuie să depășească 1V!
Tensiunea inversă aplicată tranziției poate ajunge la 20V.
Concluzie: joncțiunea p-n are o conductivitate unică, adică efectuează curentul într-o singură direcție - drept.
Contactul cu conductivitatea unilaterală se numește contact de îndreptare. Astfel, joncțiunea p-n este un contact rectificativ.
În plus față de contactele rectificative, există contacte metal-semiconductoare (Me-n / n), numite contacte ohmice, Curentul care trece printr-un astfel de contact respectă legea lui Ohm (). Obțineți contacte ohmice prin pulverizarea unui film subțire pe un semiconductor. O caracteristică caracteristică a contactelor ohmice este transmiterea curentului în ambele direcții (atât înainte cât și înapoi). Contactele Ohmic sunt utilizate pe scară largă în ingineria electronică, deoarece sunt folosite pentru a atașa cabluri externe la cristalele semiconductoare.
ohmic pn ohmic
Containere de jonctiune pn
face - grosimea tranziției
P-n jonctiunea are o diferență de concentrație: în p-regiunea de mai multe găuri, iar în n-regiune sunt puține în n-regiune mulți electroni în regiunea p și sunt puține. Prezența unei diferențe de concentrație duce la difuzie: găurile din regiunea p intră în regiunea n, electronii se mișcă în direcția opusă. Ca urmare a difuziei, ionii negativi ai excesului (necompensat) apar în regiunea p și se încarcă negativ. În regiunea n, apar ioni de impurități pozitive în exces și se încarcă pozitiv. Există o diferență de potențial - o barieră potențială.
În starea de tranziție de echilibru, adică când EHNE = 0, capacitatea barieră depinde de aria joncțiunii p-n, de constanta dielectrică a semiconductorului și de grosimea stratului de barieră:
- relativă și permitivitate absolută.
Atunci când se aplică o tensiune inversă, grosimea joncțiunii crește (lobii condensatorului par să se depărteze) și, în consecință, capacitatea acestui condensator scade:
- bariera capacitate de tranziție în prezența tensiunii inverse;
- bariera capacitate joncțiune în absența tensiunii externe;
- bariera potențială a tranziției în absența tensiunii externe;
UOBR este tensiunea inversă aplicată tranziției.
Când tranziția este pornit direct, apare o altă capacitate, o capacitate de difuzie.
Tensiunea directă aplicată tranziției asigură un proces mai intens de difuzie a purtătorilor principali de încărcare în regiunile învecinate. Aceasta conduce la faptul că acuzațiile care au apărut în număr mare în regiunile învecinate nu au timp să se recombină cu acuzații de semn opus și să se acumuleze, formând taxe spațiale. Cu cât tensiunea directă este mai mare, cu atât magnitudinea acestor încărcături spațiale este mai mare.
Distrugerea termică se produce datorită încălcării echilibrului termic dintre căldura eliberată în tranziție și căldura care este descărcată (disipată de corpul dispozitivului):
Odată cu creșterea tensiunii inverse, puterea eliberată în tranziție crește. care conduce la o încălzire a tranziției și la o creștere a generării termice (generată de o creștere a temperaturii) a perechilor de purtători de sarcină, adică la o creștere a concentrației NNZ și, în consecință, la o creștere a curentului invers. Creșterea curentului invers este însoțită de o creștere suplimentară a puterii, adică o mai bună încălzire a tranziției și o generare termică mai intensă etc. și anume există un proces în creștere:
În consecință, tranziția se supraîncălzește și se prăbușește (colapsul cristal) - procesul este ireversibil.
Procesul se numește reversibil, dacă modul de funcționare normal al tranziției este restabilit când tensiunea inversă este redusă la valoarea admisă. și anume curentul invers preia o valoare constantă a curentului termic.
Pentru a asigura regimul termic al dispozitivelor semiconductoare, se folosesc radiatoare din materiale cu conductivitate termică ridicată (de exemplu Al, Cu).
Defalcarea termică este precedată de o defecțiune electrică.
Cu o defecțiune electrică, curentul invers al tranziției crește brusc prin acțiunea unui câmp electric puternic.
Degradarea avalanșelor are loc în așa-numitele tranziții "groase". Sub influența unui câmp electric puternic, electronii, care se deplasează cu viteză mare, dobândesc o energie cinetică suficientă pentru ionizarea în șoc a atomilor neutri ai rețelei cristaline.
Mecanismul de ionizare de impact: electron liber cu o energie cinetică ridicată izbitoare atomului neutru transmite electroni de valență ale atomilor de energia lor și ei sunt detașate de atomul devine liber. Atomul este ionizat în același timp.
Electronii liberi care apar ca urmare a ionizării sunt, de asemenea, accelerați de câmpul electric, atomi noi ai grevei zăpezii de cristal și scot următorul lot de electroni din ele. Procesul crește avalanșic (ca un bulgăre de zăpadă) - de aici numele defalcării - "avalanșă".
Pentru ionizarea prin șoc este necesar un domeniu de rezistență:
Ca urmare a ionizării șocurilor, se produce înmulțirea NS, iar curentul invers crește brusc - apare o defecțiune avalanșă.
Pe o defecțiune avalanșă, funcționează astfel de dispozitive semiconductoare ca diode zener, tiristoare, tranzistoare de avalanșă etc.
B) Defalcarea tunelului
În cazul în care câmpul electric atinge valori și tranziția va fi foarte subțire (cu o grosime a stratului de barieră), un tunel este posibil proba - transferul de electroni din banda de valență (EOI) dintr-un semiconductor cu banda de conducție (C) a unui alt semiconductor fără schimbare de energie.
Mecanismul defalcării tunelurilor:
Un electron care se deplasează în direcția unei tranziții foarte înguste, sub acțiunea unui câmp foarte puternic, va trece prin tranziție, ca printr-un tunel, și va lua un nivel liber cu aceeași energie pe cealaltă parte a tranziției.
Astfel, o condiție indispensabilă pentru defalcarea tunelului. cu excepția unui câmp puternic și a unei tranziții subțiri, este prezența unui nivel liber pe cealaltă parte a tranziției. În acest caz, VT-ul unui singur semiconductor ar trebui să fie la același nivel cu cel al unui alt semiconductor.
Diodele de tunel funcționează asupra defectării tunelului.
Distrugerile tunelurilor și avalanșelor sunt reversibile - inversarea tensiunii inverse restabilește complet proprietățile joncțiunii p-n.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: