В днешната електронна технология полупроводникови устройства играят решаваща роля. През последните три десетилетия, те са почти напълно заменя други електронни устройства. Във всеки полупроводникови устройства, има един или повече електрони дупки преходи.

възел на електрон-дупка (или п-р-Transfer) - обща граница на две полупроводници с различни видове проводимост.

полупроводника N-тип основните носители безплатно зареждане са електрони; концентрацията им е значително по-висока от концентрацията на дупки (NN >> NP). В един полупроводник р-тип мажоритарните превозвачи са дупки (NP >> нн). При контакт на два полупроводникови н - и р-видове на процеса на дифузия започва, дупките на р-област се движи в п домейн и електрони, а напротив, от п-регион в р -domain. В резултат на това в п-регион близо до зоната на контакт намалява концентрацията на електрони и положително заредена слой се случи. Регионът на р тип, концентрацията на дупка намалява и има отрицателно зареден слой. По този начин, на границата на полупроводникови електрически двоен слой се образува, електрическо поле, което предотвратява процеса на дифузия на електрони и дупки в противоположни посоки.

бариерен слой -etopogranichnaya полупроводникови област интерфейс с различни видове проводимост.

Бариерният слой обикновено възлиза на около дебелината на десетки или стотици interatomic разстояния. Обем такси на този слой се прилага между р - и п -domains блокиране напрежение Уз. приблизително равна на 0,35 V за германий п -p възли и 0,6 V за силиций.

п-р кръстовище има еднопосочна проводимост собственост.

Ако полупроводникови кръстовището с п -p, свързан към електрическата мрежа, така че положителния полюс на източника, свързан с п-регион. и отрицателен - с р -domain напрегнатостта на полето в увеличаването на бариерен слой. Отворите в р-регион и електроните в тип регион п ще бъде изместен от п р възел, което води до повишаване на концентрацията на малцинствените носители в бариерния слой. Токът през кръстовището на п-р е почти не излиза. Напрежение прилага към възел п -р в този случай се нарича обратна. Много малко обратен ток се дължи само вътрешен полупроводников материал, т.е. присъствието на малък концентрация на свободни електрони в тип регион р и дупки в п-регион.

Eslin -p възел е свързан с източника, така че положителния полюс на източника е бил свързан към регионите на р-тип. и отрицателен с п -domain, електрическото поле в блокиращ слой ще намалее, което улеснява преминаването на мнозинството носители чрез контактната лепенка. Отворите на р-регион и електроните от п-регион, движещи се един към друг, се пресичат п р възел, създаване на ток в посока напред. В настоящата сила през п-р кръстовище в този случай ще се увеличи с увеличаване на източник на напрежение.

Способност п р възел поведение ток по същество само в една посока се използва в устройства, наречени полупроводникови диоди.

Полупроводникови диоди -nazyvayutsya полупроводникови устройства с един N-р-възел.

Полупроводникови диоди, направени от силиций или германий кристали. В тяхното производство на кристал С всеки тип проводимост примес се втвърдява само осигурява различен тип проводимост.

Типичен волт-амперна характеристика на силициев диод е показано на фиг.

характеристика на ток напрежение на силициев диод.
Графиката използват различни скали за положителните и отрицателните напрежения.

Полупроводникови диоди имат много предимства в сравнение с вакуум диод - малък размер, дълъг живот, механична якост. Значителен недостатък на полупроводникови диоди е тяхната зависимост от температурните параметри. Силиконовата диоди, например, могат да работят задоволително само в рамките на приемане температура лента от -70 ° С до 80 ° С В германиеви диоди диапазон на работната температура е малко по-широк.

Полупроводникови диоди ispolzuyutsyav токоизправители за преобразуване на променлив ток в постоянен.

-nazyvayutsya транзистор полупроводници с две п-р-преходи.

Обикновено, за да се създаде транзистори използват германий и силиций. Транзистори са в два типа: р -н -p -tranzistory и п-р -н -tranzistory.

1. р -п -р -tranzistory. Германий транзистор р - п - р-тип е малка плоча с донорен примес германий, т.е. на полупроводника п-тип. В този запис, два региона с акцепторен примес са създадени, това е областта с проводимостта на дупка.

Структурата на транзистор р - п - р.

Транзистор нарича основна плоча (В), един от регионите на противоположния тип проводимост - колектора (К), а вторият - емитер (Е). Обикновено обемът на резервоара е по-голям от обема на излъчвателя. В легендата на различни структури емитер стрелка показва посоката на тока през транзистора.

1. п р -п -tranzistory. Транзистор п - р - п-тип германий основната плоча има р-тип проводимост, и от две области на него - п-тип проводимост.

Структурата на транзистор от п - р - п.

Както п - р възел транзистор са свързани с два източника на ток. Фиг. 5 показва транзистор ключ верига р - п - р -структура. Дневна светлина "емитер-база" е включен в посока напред (преминаване) (емитер верига) и преход "колектор база" - в посока заключване (колекторната верига).

Докато емитер веригата е отворен, токът в кръга на колектора е много малък, тъй като основните безплатно носители на заряд - електрони и дупки в основата на колектора - прехода заключени.

На затваряне на дупката емитер - основни носители такса в излъчвателя - преминава от тях в базата данни, създаване на тази верига емитер ток Ie. Но дупката, уловени в основата на излъчвателя, п-р кръстовището открит през кръгът на колектора. Повечето от дупките в капан поле на този преход и прониква в резервоара, което прави колектора ток Ик. Към ток колектор е по същество равна на емитер ток, транзистор база да се направи много тънък слой. Когато токът в емитер веригата варира и ток в схема на колектора.

Ако е включен в емитер верига променливо напрежение (Фиг. 5), след това резистор R. включени в схемата на колектора, като променливо напрежение, чиято амплитуда може да бъде много пъти амплитудата на входния сигнал. Следователно, транзистор действа като усилвател на променливо напрежение.

Въпреки това, като транзистор усилвател схема е неефективна, тъй като няма сигнал текущата печалба, както и чрез въвеждане на източници изтече целия емитер ток Ie. В реалните схеми, усилватели, транзистори са източник на променливо напрежение, така че преминава през него само една малка база ток Ib = Т.е. - Ик. Малки промени в база ток причинява значителни промени в текущата колектор. текущата печалба на такива схеми може да бъде няколко стотици.

Използването на полупроводникови устройства.

В полупроводници изразена зависимост от електрическата проводимост на-температури по-висока е температурата на полупроводника, толкова по-добре провежда. Устройства, базирани на този ефект, известен като RTD или РТС. Термистори намерени големи приложения в инженерство, медицина и селско стопанство. Те се използват за измерване на температурата в различни-ционни машини и възли, когато това е необходимо за поддържане на постоянна температура и свързаните с физични величини. Използване термистори определят температура на почвата на различни дълбочини. термисторите за наблюдение могат да се прилагат директно в кръвоносен съд. Чувствителността на тези устройства е толкова голяма, че въз основа на тях са направени приемници на лъчиста енергия, наречена bolometers.

В момента полупроводникови устройства са широко използвани в областта на електрониката, тъй като набезите, осигуряване на определен брой ценни качества: дълъг живот, малък размер, висока механична якост и ниска консумация на енергия.

Модерните технологии дава възможност да се произвеждат полупроводникови прибори - диоди, транзистори, полупроводникови детектори снимка и т.н. - .. А размер на няколко микрометра.

Използването на полупроводници е революция радио. Ра-diodetali станала толкова малка, че е имало възможност за izgo-tovlyat типографично така наречените микро-модули. Micromodules са тънки листа, на която печатни диоди, транзистори, резистори, индукционните намотки и други елементи на радиото. Ispol'uet-Zuy micromodules различни комбинации, могат да бъдат произведени с предварително определени радио параметри.

Качествено нов етап е разработването на електронни технологии на микроелектрониката. която се занимава с разработването на интегрални схеми и принципите на тяхното прилагане.

Интегрална mikroskhemoynazyvayut събиране на голям брой свързани помежду си елементи - ultrasmall диоди, транзистори, кондензатори, резистори, свързващи кабели, произведени в един процес на един чип.

Размерът на чип от 1 cm 2 може да съдържа няколко стотици хиляди микроелементи.

Използването на чипове доведе до революционни промени в много области на съвременната електроника. Това е особено очевидно в областта на компютърните технологии. На мястото на обемисти компютъра, съдържащи десетки хиляди вакуумни тръби и окупира цялата сграда дойде персонални компютри.

Полупроводници са станали все по-важни, обогатяващи физика, химия, биология и други науки. Изследване на полупроводници все още не е завършен, а днес е невъзможно да се напълно предварително развитие по физика на полупроводниците се каже,