Проводници и изолатори
Всички вещества се състоят от една или повече химични елементи като кислород, сяра, и така нататък. Е. малката част от веществото е etsya атом. Атомите на различните елементи могат да се комбинират за образуване на молекула на дадено вещество, например, молекула вода се състои от два атома водород и един атом кислород. Така получени различни вещества.
Атом, от своя страна, се състои от малки частици, електроните се въртят около ядрата, която е в центъра на атома и съдържа един или повече протони (фиг. 20.1). Отрицателно заредените електро-HN привличат положително заредени протони и непрекъснато се върти в орбита или черупки около ядрото. Броят на електронно-тронове точно равен на броя на протоните.
Атомите на различни елементи се различават един от друг по броя на електроните: например, един електрон на водороден атом, а въглеродният атом, има шест електрони. електрически потенциал-триал електрони слабо свързани с ядрото (така наречените свободни електрони), оставяйки своята орбита и ще започнат методично придвижване, образувайки поток от електрони, или електрически ток. Има RE пощенски плик проводимост.
Фиг. 20.1. Атомите са съставени от отрицателно заредени електрони въртящи се около schihsya-позитивни ядра.
Фиг. 20.2. Проводници, полупроводници и изолатори.
Един добър проводник има голям брой на "несвързан" или свободи-ТА, електроните, които допринасят за електрическия ток. Един добър проводник е с ниско съпротивление, така че да могат да бъдат пренебрегвани. Примери са сребро, мед или алуминиево-ТА (Фиг. 20.2).
Изолатор - материал, който има много малък брой свободи-електрони. Изолатори предотвратяване електрически ток и поради това имат много висока устойчивост, когато почти съпротива за отваряне на веригата. Примерите включват стъкло, сухо дърво, гума, поливинил хлорид, полистирен и слюда.
Полупроводниковите атома групирани в подходяща структура, Vai наречените "решетка". Те не са добри про-греди (оттук и името им), тъй като те съдържат много малко, неговите свободни електрони. Броят на свободни електрони увеличава с повишаване на температурата, което води до повишаване на проводимостта. Тези свободни електрони, се наричат малцинствените превозвачи.
Проводимост могат също да бъдат подобрени чрез добавяне на известно количество примеси. Примеси като арсен замърсяване атома, ние се въвеждат в решетъчни допълнителни електрони, в резултат на Че втората п-тип полупроводникови се получава. Тези атоми са наречени донорни атоми. Добавяне атома акцептори наречените атома (например, алуминиев атома) води до липса на електрони, или образуването на така наречените дупки, получени по този начин полу-участника р-тип (фиг. 20.3). Електрони и дупки са получени чрез въвеждане на примеси, наречен основните носители.
Фиг. 20.3. Полупроводници п - и р-тип Фиг. 20.4. Възел диод с PN възел.
Ако полупроводника р-тип, свързан към N-тип полупроводника (фиг. 20.4), под действието на електрони от региона на дифузия с п-тип проводимост в региона ще започне да тече от проводимостта на р-тип, за да запълни дупката в тази област. Прелива електрон-zhaetsya продължи толкова дълго, колкото двете страни на устата възел се образува има почистващи област, или така наречената изчерпване слой. Това изчерпване слой води до потенциална бариера възпрепятства по-нататъшното движение проводима електрони през интерфейса.
За да се премине на интерфейса, електрони сега трябва да имат достатъчно енергия, за да се преодолее потенциалната бариера. Ex-източник на тази енергия може да служи като външен електродвижещата сила (EMF). Височината на потенциалната бариера зависи от вида на полупроводници. Например, германий (Ge) е 0.3V, adlya силиций (Si) - 0,6 V.
При включване на диода (фиг. 20.5) електрони площ с проводим мост п-тип (п-област) са привлечени към положителния полюс на цис-източник на напрежение на изместване, а отворите са привлечени от р-област-отрицателния-отрицателен полюс. В резултат на изчерпване слой се разширява и Ove-lichivshiysya потенциал бариера позволява още по-силен е проникването veniyu електрони през интерфейса.
В директно включване на диода (фиг. 20.6) изчерпване слой изчезва и електроните са в състояние да преминава през интерфейса, т.е.. Е. момента произведен от мнозинството носители свободно преминава през диод
Фиг. 20.5. Обратното превключване диод. Фиг. (А) показва, че изчерпване слой се разширява.
Фиг. 20.6. диод Директно включване. Фигура (а) показва nennogo слой изчезване обяд.
Но трябва да се отбележи, че има постоянен спад на напрежение диод, наречен пада на напрежение в пряко включване или директно диод напрежение (0,3 V за германиеви диоди и 0,6 V за силициеви диоди).
Характеристики на равнинна диод в случай на директно смесване в са показани на Фиг. 20.7. Имайте предвид, че веднага след като пристрастия напрежението надвишава потенциалната бариера на диода, тя започва да тече през голям ток. С това много малко увеличение на пристрастия напрежение води до силно увеличение на тока, протичащ през диода. В напрежения под напред напрежението на диода протича през малък ток на утечка (няколко микроампера), което обикновено се пренебрегва.
диод характеристика в случай на обратната страна е показано на фиг. 20.8. Когато включите потоци чрез диод ток е много малък, малцинствените превозвачи, причинени. Големината на тока връщане по същество е постоянно до максимума на напрежението-нето, наречена разбивка напрежение кръстовище на устата или пико vym обратно напрежение. Ако упражнява още по-голямо напрежение, пробата от кора-Пает и обратен ток се увеличава драстично, което води до унищожаване на диода. Ето защо, когато диода е включен в схемата следва да се гарантира, че на обратната напрежение в превишава разпределението на напрежението, AUC-zannoe производител. Германиеви диоди имат по-висок ток на утечка и следователно по-ниска устойчивост е включен в обратна посока от силициеви диоди.
Фиг. 20.7. Особености и магнезий-Герма
и силициеви диоди за включване. Фиг. 20.8. Характеристики SVOCs костен диод в случай на обратен ред.
Свързани статии