Полярность - внешнее напряжение
Cтраница 4
Если на такой тиристор подать напряжение плюсом на область nt и минусом на область п9, то р-п-переход / окажется включенным в обратном направлении, и ток, проходящий через него, будет пренебрежимо мал. Четвертый p - n - переход будет включен в прямом направлении и при достаточном значении напряжения через него будет происходить инжекция электронов. Значит, при выбранной полярности внешнего напряжения рабочая часть тиристора представляет собой структуру р-п-р-п, в которой могут происходить те же процессы, что и в обычном двухэлектродном тиристоре, приводящие к переключению его из закрытого состояния в открытое и обратно. [46]
Рассмотрим теперь, как изменится распределение зарядов в электронно-дырочном переходе, если на него действует внешнее электрическое поле. Пусть внешняя разность потенциалов приложена так, что к р-области присоединен положительный полюс источника, а к гс-области - отрицательный. При этом основные носители в областях р и п, имеющие наибольшую энергию, получат возможность преодолевать потенциальный барьер, проникать через него в области, где они оказываются неосновными и рекомбинируют. Такое направленное движение носителей является электрическим током, и можно сказать, что электронно-дырочный переход при рассмотренной полярности внешнего напряжения будет проводить. [47]
Силовые полупроводниковые вентили подразделяются на неуправляемые - диоды, управляемые - тиристоры, полностью управляемые - транзисторы. Открытие неуправляемого вентиля происходит в момент, когда напряжение на его электродах приобретает полярность прямой проводимости вентиля. Для открытия управляемого или полностью управляемого вентиля помимо соблюдения этого условия необходимо еще подать напряжение на управляющий электрод. Начавшееся прохождение прямого тока в диодах и тиристорах не может быть прервано и продолжается до тех пор, пока не изменится полярность внешнего напряжения на их основных электродах. [48]
Ширина запорного слоя, обедненного носителями заряда, увеличивается, сопротивление его возрастает. В этом случае величина потенциального барьера повышается до значения Uaep USB ( см. рис. 199, б), количество основных носителей ( знаки - и без кружков) электричества, которые могут преодолеть увеличенный потенциальный барьер, будет невелико и диффузионный ток / ДИф резко уменьшится. В середине структуры возникает зона, в которой отсутствуют подвижные носители зарядов, но сохраняются объемные заряды атомов примеси - ионов доноров и акцепторов. Объемные заряды создают потенциальный барьер, уравновешивающий внешнее напряжение. При такой полярности внешнего напряжения ток через переход определяется неосновными носителями заряда, а так как концентрация их в десятки тысяч раз меньше, чем концентрация основных, то ток проводимости / Пр0в оказывается малым. [49]
В качестве регулирующего органа на таких АСКЗ применены управляемые полупроводниковые вентили ( тдристоры) - электрические приборы с нелинейной разрывной зависимостью сопротивления главной цепи от тока. Значение сопротивления резко меняется при изменении направления тока. Включение вентиля может осуществляться путем уменьшения величины сопротивления разрыва с помощью сигнала управления, выключение - только снятием положительной разности потенциалов между главными электродами вентиля. Для регулирования АСКЗ применяют также симисторы - управляемые симметричные тиристоры, которые могут быть представлены в виде двух тиристоров, включенных встречно и шунтирующих друг друга. Симистор имеет один невыпрямляющий контакт с управляющим выводом. При выбранной полярности внешнего напряжения в рабочей части симметричного тиристора происходят те же процессы, что и в обычном тиристоре. При изменении полярности внешнего напряжения тиристор может переключаться из закрытого состояния в открытое и обратно. [50]
В качестве регулирующего органа на таких АСКЗ применены управляемые полупроводниковые вентили ( тдристоры) - электрические приборы с нелинейной разрывной зависимостью сопротивления главной цепи от тока. Значение сопротивления резко меняется при изменении направления тока. Включение вентиля может осуществляться путем уменьшения величины сопротивления разрыва с помощью сигнала управления, выключение - только снятием положительной разности потенциалов между главными электродами вентиля. Для регулирования АСКЗ применяют также симисторы - управляемые симметричные тиристоры, которые могут быть представлены в виде двух тиристоров, включенных встречно и шунтирующих друг друга. Симистор имеет один невыпрямляющий контакт с управляющим выводом. При выбранной полярности внешнего напряжения в рабочей части симметричного тиристора происходят те же процессы, что и в обычном тиристоре. При изменении полярности внешнего напряжения тиристор может переключаться из закрытого состояния в открытое и обратно. [51]
Электронные полупроводниковые приборы основаны на явлениях электропроводности, свойственных полупроводниковым материалам, которые определяются валентными электронами, не прочно связанными с ядрами и не участвующими в создании электропроводности электронами. Электронно-дырочная проводимость возникает в результате разрыва валентных связей, являясь собственной проводимостью, которая обычно невелика. Воздействие на полупроводники электрического поля, температуры и других внешних факторов оказывает большее влияние на их свойства, чем на проводники и изоляторы. Введение незначительного количества инородных примесей значительно увеличивает электрическую проводимость полупроводника, при этом оказывается, что в зависимости от рода примеси можно получить как полупроводник п-типа, так и полупроводник р-типа. При сплавлении полупроводников различных типов создается область по обе стороны от границы раздела, называемая электронно-дырочным или р-п - переходом. При включении p - n - перехода под прямое напряжение полярность приложенного напряжения Um будет обратна полярности напряжения изап запирающего слоя. С возрастанием внешнего напряжения сопротивление p - n - перехода снижается, а ток возрастает. При обратном включении р-л-перехода полярность внешнего напряжения Um соответствует полярности напряжения t / эап запирающего слоя. Обратный ток, обусловленный неосновными носителями заряда, оказывается во много сотен или тысяч раз меньше прямого тока. [52]
 |
Вольт-амперная характеристика электронно-дырочного перехода. [53] |
Наличие отрицательного - и положительного объемного зарядов приводит к образованию электрического поля, которое препятствует дальнейшему диффузионному потоку носителей заряда. В равновесное состояние система приходит при условии равенства потоков свободных носителей заряда, вызванных градиентом их концентраций и диэлектрическим полем объемного заряда. Теперь рассмотрим, что произойдет, если к р - - переходу приложить внешнее напряжение. Пусть к р-области присоединен положительный полюс питания, а к л-области - отрицательный. Такое внешнее поле будет направлено навстречу электрическому полю, обусловленному объемными зарядами. При этом основные носители заряда в р - и - полупроводниках, имеющие наибольшую энергию, получают возможность проникать через обедненный слой в области, где они оказываются неосновными носителями заряда и рекомбинируют. Такое направленное движение носителей заряда является электрическим током, и можно сказать, что электронно-дырочный переход при такой полярности внешнего напряжения будет открыт и через него потечет прямой ток. [54]
Страницы: 1 2 3 4