Cтраница 2
Изменение крутизны зависимости обратного тока интерпретируется как переход к прямому туннельному эффекту, имеющему большую вероятность. Интересно, что мы обнаружили здесь ценный и простой способ экспериментального определения различия в энергии двух минимумов поверхности энергия - импульс. Такое измерение может проводиться в статическом режиме, поскольку для него необходимы лишь статические вольтамперные характеристики. При этом следует заметить, что поскольку тепловые явления могут существенно сгладить этот резкий скачок крутизны, то измерение следует производить при низкой температуре, например при температуре жидкого азота ( 77 К) или еще более низкой. В следующем разделе будет показано, что туннельный диод является прекрасным средством для исследования зонной структуры полупроводникового материала, из которого он изготовлен. [16]
![]() |
S. Наблюдаемые при температуре жидкого гелия вольтамперные характеристики туннельного диода, позволяющие определить энергию фононов. [17] |
Однако, когда достигается положение, показанное на рис. 12.76, становится возможным прямой переход электронов с р - на п-сторону. В этой точке крутизна зависимости обратного тока от напряжения изменяется в соответствии с различной вероятностью прямого и непрямого туннельных переходов. [18]
С точки зрения схемы форма напряжения, показанная на фиг. Время восстановления блокирующей способности в обратном направлении trr, зависимость обратного тока от времени и форма напряжения в общем определяются как прибором, так и параметрами схемы. Физические процессы в приборе при восстановлении блокирующей способности в обратном направлении рассматривались в разд. С точки зрения использования УПВ в схемах удобно выбрать за время восстановления блокирующей способности в обратном направлении trr интервал от точки, в которой i0, до момента, когда обратный ток через прибор понижается до величины, составляющей 10 % пикового обратного тока / лм - На практике для обычных УПВ и схем с низким обратным импедансом время восстановления запирающей способности в обратном направлении составляет малую часть полного времени восстановления элемента, необходимого для достижения запирающей способности УПВ в прямом направлении. [19]
В преобразователях электрического тока при коммутационных и аварийных режимах, резких сбросах нагрузки и атмосферных воздействиях могут возникать кратковременные перенапряжения. Если величина их близка к пробивному напряжению, то монотонный характер зависимости обратного тока от напряжения нарушается и появляется дополнительный ток в виде импульсов большой частоты, амплитуда и длительность которых зависят от обратного напряжения. Это явление обусловлено образованием так называемых микроплазм в отдельных участках р-и-перехода, где область объемного заряда сужена по сравнению с остальной частью перехода. Микроплазмы на поверхности p - n - перехода появляются при более низких напряжениях, чем микроплазмы в объеме. Это объясняется сужением области объемного заряда в локальных участках выхода p - n - перехода на поверхность из-за различных поверхностных эффектов. [20]
Германиевые вентили позволили значительно сократить габариты современных магнитных усилителей, о их недостатком оказалась зависимость обратного тока от температуры. В области температур порядка 50 - 80 С характеристика германиевого плоскостного диода в обратном направлении настолько ухудшается, что он начинает уступать по качествам селеновому вентилю. Поэтому селеновые вентили, работающие удовлетворительно и при высоких температурах, продолжали совершенствовать и после того, как появился германиевый плоскостной диод. [21]
![]() |
Фототранзистор. а - структура. б - обозначеаие. [22] |
При включении термотранзистора в качестве двухполюсника в схемах рис. 5.19, а и б используется только один из р-п переходов и свойства прибора не отличаются от свойств термодиода. При включении термотранзистора по схеме со свободной базой ( рис. 5.19, в) обратный ток коллекторного перехода оказывается значительно больше обратного тока коллектора при той же температуре и включении по схеме со свободным эмиттером. Зависимость обратного тока в схеме со свободной базой от температуры описывается тем же выражением, что и температурная характеристика диода. [23]
![]() |
Влияния температуры на вольт-амперную характеристику р-п перехода. [24] |
Как видно из рисунка, сильно меняется обратный ток. Возрастание тока в прямом направлении происходит гораздо слабее. Для практических расчетов зависимость обратного тока от температуры удобно выразить в виде формулы / обр 2л7 л7 где / о - тепловой ток при комнатной температуре Т0; Д Т Т - Го - перепад температур; ДГ2 - приращение температуры, при котором тепловой ток удваивается. [25]
При работе диода в обратном направлении неосновные носители проникают в запирающий слой; в результате этого возникает ток в обратном направлении. Так как этот ток может возникнуть в запирающем слое только за счет диффузии, то он является диффузионным током, весьма мало зависящим от приложенного напряжения, и, следовательно, представляет собой ток насыщения. Практически имеется некоторая зависимость обратного тока от приложенного напряжения, прежде всего потому, что на тех участках поверхности кристалла, где напряженность поля в запирающем слое высока ( см. также рис. 4), неизбежно возникают пути утечки. В поликристаллических вентилях такие поверхностные эффекты, обусловленные структурой, настолько сильны, что в этом можно видеть одну из причин сложности физического рассмотрения работы таких систем. [26]
![]() |
Структура р-я перехода в отсутствие ( а и при наличии ( б и в поверхностного канала. Базовая граница перехода показана точками. [27] |
Заметим, что наличие поверхностных уровней не всегда сопровождается образованием канала. При недостаточной плотности этих уровней образуется только обедненный слой, что равносильно простому увеличению площади р-п перехода. Соответственно увеличатся и ток термогенерации, и тепловой ток; если последний превалирует ( у германиевых диодов), то зависимость обратного тока от напряжения будет отсутствовать. Тогда вблизи поверхности просто будет повышенное удельное сопротивление базы и, значит, в этой области ширина перехода будет больше, чем вдали от поверхности. [28]
Значительная зависимость параметров от температуры является принципиальной особенностью транзисторов, обусловленной физическими свойствами полупроводников. Изменение температуры транзистора сопровождается изменением токоа в его цепях. Это объясняется тем, что с ростом температуры увеличивается концентрация неосновных носителей за счет образования новых пар электрон - дырка. Так как на движение неосновных носителей поля р - - переходов оказывают ускоряющее действие, то через эмиттерный и коллекторный переходы увеличатся обратные токи. Зависимость обратного тока коллектора / КбО от температуры имеет важное значение для герма-ниевых транзисторов. Значение этого тока у германиевых транзисторов удваивается при увеличении температуры на 8 - 10 С. [29]