Вольт-амперные характеристики полупроводников

Вольт-амперные характеристики полупроводников [c.244]

Рис. 91. Зависимость тока от напряжения (вольт-амперная характеристика полупроводника)

Рис. 25.49. Вольт-амперные характеристики тока ПЭ полупроводников при различных температурах [29]

ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ЭФФЕКТЫ — скачкообразный обратимый переход полупроводника (или полупроводниковой структуры) из высокоомного состояния в низкоомное под действием электрик, поля, превышающего пороговое значение п = Ю —Ю В/см, П. э. наблюдаются в полупроводниках, у к-рых вольт-амперная характеристика (ВАХ) имеет участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Такой характер ВАХ обусловлен формированием электрик, доменов (для ВАХ А-типа см. Ганна аффект, Ганна диод) или токовых шнуров (для ВАХ iS-типа см. Шнурование тока). [c.558]

Дальнейшее развитие теории Э. п, твёрдых диэлектриков и полупроводников основано на представлении о доменной неустойчивости. В сильных электрич, полях вольт-амперная характеристика (ВАХ) может иметь S-образную форму, что приведёт к шнурованию тока, или Л -образную форму и это ведёт к образованию доменов сильного электрич. поля (см. /анна эффект). [c.514]

Рис. 9.4. К -образная вольт-амперная характеристика однородного полупроводника

Вольт-амперная характеристика контакта металл—полупроводник приведена на рис. 10.5. [c.75]

Рис. 10.5. Вольт-амперная характеристика контакта металл — полупроводник / — для тонкого, запирающего слоя 2—для

Разработана автоматическая цифровая установка для измерения электрофизических характеристик полупроводников, облегчающая и ускоряющая измерения вольт-амперных характеристик и коэффициента Холла при разных условиях (разных температурах, магнитных полях и т. п.), позволяющая изменять один из параметров (например, ток через образец) по задаваемой программе и измерять в каждой точке характеристики 10 величин [112]. [c.149]

Конструкция, характеристики и основные параметры полупроводниковых вентилей определяются материалом полупроводника. Практически применяются четыре типа полупроводниковых вентилей медно-закисные, селеновые, германиевые и кремниевые. В силовых передачах используются в основном кремниевые вентили. На локомотивах начинают широко применяться лавинные кремниевые вентили. Они имеют примерно такие же вольт-амперные характеристики, как и у обычных вентилей (см. рис, 127), однако при воздействии на них обратного напряжения, превышающего пробивное напряжение, происходит резкое увеличение обратного тока. Лавинные вентили способны выдерживать без повреждений кратковременные большие обратные напряжения и рассеивают при пробое значительно большую мощность, чем обычные вентили. При применении лавинных вентилей на локомотивах отпадает необходимость в специальных устройствах защиты от перенапряжения и сами вентили могут быть выбраны с меньшим запасом по напряжению. [c.147]

Рис. 55.Несимметричная вольт-амперная характеристика двух полупроводников

При изменении напряжения с на — / ток в полупроводнике потечет в обратном направлении и будет изменяться по такому же закону (рис. 54) это значит, что полупроводник имеет симметричную вольт-амперную характеристику. [c.93]

Если взять два полупроводника, находящихся в плотном контакте друг с другом, причем один из полупроводников обладает электропроводностью м-типа, а другой — р-типа, то такая система будет иметь несимметричную вольт-амперную характеристику (рис. 55). При протекании тока в одном направлении система двух полупроводников будет обладать очень малым сопротивлением, а при протекании тока в обратном направлении — очень большим. В системе двух полупроводников с различного типа электропроводностями ток, протекающий в разных направлениях, будет иметь разную величину. При этом прямой ток / р быстро возрастает с ростом приложенного напряжения. Когда же к этой системе приложено напряжение —и, то вначале через эту систему ток обратного направления (/обр) практически не протекает. При повышении обратного напряжения появляется обратный ток очень небольшой величины. [c.93]

При повышении напряжения, приложенного к полупроводнику, величина тока в нем возрастает значительно быстрее напряжения (рис. 91), 1. е. наблюдается нелинейная зависимость между током и напряжением. Если при перемене напряжения на обратное (—11) изменение тока в полупроводнике имеет такой же характер, что и в обратном направлении, то такой полупроводник обладает симметричной вольт-амперной характеристикой. В полупроводниковых выпрямителях подбором полупроводников с разного типа электропроводностью (р-типа и л-типа) добиваются несимметричной вольт-амперной характеристики (рис. 92). В результате этого при одной полуволне переменного напряжения полупроводниковый выпрямитель будет пропускать ток. Это ток, протекающий в прямом направлении /пр, который быстро возрастает с повышение.м приложенного напряжения. При воздействии же второй полуволны напряжения система [c.244]

Вольт-амперная характеристика р-п-перехода имеет тот же вид (рис. б.3,г), что и вольт-амперная характеристика контакта металл-полупроводник . Прямое смещение приводит к сильному [c.169]

В 3 ВЫВОДЯТСЯ выражения, описывающие гетеропереход в модели Андерсона, и они иллюстрируются на примере гетеропереходов р — N, п — Р, р Р и ti — N. Влияние градиента состава иа энергетическую зонную диаграмму рассматривается в 4. Выражения, описывающие поведение вольт-емкостных и вольт-амперных характеристик, выводятся в 5. Одним из наиболее важных свойств гетеропереходов является ограничение для носителей тока, создаваемое более широкозонным полупроводником. В 6 рассматриваются потенциальные барьеры, создающие ограничение для электронов и дырок, а также токи утечки через них. Экспериментальные результаты представлены в гл, 7. [c.220]

Рассмотрим так называемый чисто омический контакт, т. е. контакт металл — полупроводник, вольт-амперная характеристика которого линейна вне зависимости от полярности приложенного напряжения. Омический контакт обладает малым переходным сопротивлением. [c.51]

Эффект У. у. в полупроводниках сверхзвуковым движением носителей тока объясняет загиб вольт-амперных характеристик полупроводников в сильном Е > с/ х) электрич. ноле. Когда скорость дрейфа носителей тока превысит скорость звука, происходит интенсивная генерация фоно нов и появившийся вследствие этого акустоэлектрич. ток (т. е. постоянный ток, возникающий в полупроводниках нод действием звуковых волн) вычитается из стационарного тока носителей и результирующий ток через образец резко надает. При наличии достаточно сильного поперечного магнитного поля акустоэлектрич. ток генерируемых фононов и стационарный ток складываются и результирующий ток через образец увеличивается (подробнее см. [5]). [c.240]

В период с 1958 по 1968 г. С. Овшинский открыл и исследовал необычные свойства переключения у халькогенидных стекол. Переключением называют способность вещества обратимо переходить из одного состояния в другое под влиянием какого-либо внешнего воздействия. Два рода переключения, существующие в халькогенидных стеклах, иллюстрирует рис. 11.15, где приведены вольт-амперные характеристики этих полупроводников. Рис. И.15,а соответствует так называемому пороговому переключению. Приложение к стеклу напряжения выше порогового (Уп) приводит к скачку вольт-амперной характеристики с ветви 1 на ветвь 2, что соответствует увеличению проводимости полупроводника примерно в миллион раз (состояние включено ). Если напряжение, приложенное к такому переключателю, находящемуся в проводящем состоянии, уменьшается до точки возврата, то стекло вновь переключается в состояние с малой проводимостью (ветвь /). Это соответствует состоянию выключено . [c.370]

Устройство, построенное по этому принципу (рис. 55), состоит из четырех нелинейных сопротивлений НС, а также двух сумматоров См и БУмн, построенных на базе УПТ. в качестве нелинейных элементов с вольт-амперными характеристиками / = AU могут быть взяты полупроводники типа Atmite, элементы из специальных материалов, например из метрозила, электронные лампы с регулируемым смещением на сетках и параллельно включенными сопротивлениями для регулировки крутизны характеристик, а также ряд полупроводниковых элементов. Проведенное исследование вольт-амперных характеристик показало, что необходимые зависимости могут быть получены, например, на триодах, а также на некоторых пентодах, если использовать начальные участки их характеристик. [c.148]

А. э. из полупроводников. Особенности А. э. из полупроводников связаны с H0 K. факторами 1) элект-рич. поле глубоко проникает в полупроводник, что приводит к смещению энергетич. зон, к изменению вблизи поверхности концентрации носителей заряда и их энергетич. спектра 2) концентрация электронов во много раз меньше, чем в металле, что ограничивает величину /, и она сильно зависит от внеш. воздействий (темп-ра, освещение и др.) 3) поверхностные состояния носителей заряда могут сказываться на характеристиках А. э. 4) вольт-амперные характеристики и энергетич. спектры автоалектронов отражают зонную структуру полупроводников 5) протекающий через полупроводник ток может приводить к перераспределению потенциала па нём, а также влиять на энергетич. спектр электронов. Все эти особенности привлекаются для объяснения наблюдаемых вольт-амперных характеристик и энергетич. спектров автоэлектронов из нолуироводников. [c.23]

Здесь 8 — диэлектричесжая проницаемость т — время жизни носителей заряда а — параметр данного кристалла Ип и Up—подвижности электронов н дырок. По величине Uk можно определить концентрацию уровней рекомбинации. Интересно отметить, что в случае двойной ннжвкцин зависимость тока от расстоя-яня между электродами становится еще более сильной, чем при монополярной Очевидна необходимость изготовления весьма тонких образцов диэлектриков и полупроводников и соответственно совершенствования тонкопленочной технологии. Биполярная инжекция может приводить и ко многим других вариантам вольт-амперных характеристик, отличающимся от приведенной на рис. 2.3,6. На особенности зависимости j(U) влияют глубина залегания уровней прилипания электронов и дырок, подвижность носителей заряда, а также эффективность их рекомбинации. Очень большое значение имеют также качество и характер инжектирующих контактов. [c.51]

Полупроводниковые вентили разных типов имеют вольт-амперную характеристику, показанную на рис. 7-5. В правой части характеристики дана зависимость прямого тока от напряжения в пропускном (прямом) направлении, соответствующем рис. 7-4,в. В левой части— зависимость обратного тока от напряжения в запирающем (обратном) направлении, соответствующем рис. 7-4,6. Численные значения токов и напряжения изменяются в очень больших пределах в зависимости от свойств полупроводника. Кроме вольт-амперной характеристики, имеюг значение следующие величины допустимая плотность тока, коэффициент выпрямления (отношение прямого тока к обратному), к. п. д., допустимое обралюе напряжение, диапазон рабочих темпера-21 323 [c.323]

Используя методику, приведенную выше, можно получить так- е и формулу (5-2-7), которая описывает выпрямляющую вольт-амперную характеристику контакта металл — полупроводник. Более подробную формулу, аналогичную формуле (5-2-33), можно получить, применяя методику, прцведепнук) ниже лри выводе формулц (5-3-34), [c.334]

ВЯТСЯ похожими на характеристики металла (в связи с этнм его называют полуметаллом). По мере увеличения концентрации примесей примесные уровни расширяются, и наступает такой момент, когда уровень у электронного полупроводника становится немного выше дна зоны проводимости, а уровень у дырочного полупроводника — немного ниже верха заполненной зоны. При этом вольт-амперная характеристика р-п перехода изменяется, как это показано на рис. 5-6-1,е, и в диапазоне на- [c.378]

Устройство, состоящее из двух полупроводников различной проводимости, называется полупроводниковым диодом. Первый квадрант вольт-амперной характеристики полупроводникового неуправляемого диода (рнс. 41) характеризует работу диода в прямо.ч направлении при этом приложенное к диоду напрн >кение в прямом направлении 6 р = С , вызывает увеличение прямого тока / р через р —/1-переход. Третий квадрант характеризует работу диода в обратном направлении, когда прн изменении полярности напряжения питания иоо = Ь пт проводимость р — -перехода уменьщается и через него протекает обратный ток / бр. Обратный ток зависит от температуры окружающей среды и приложенного обратного напряжения. При достижении равенства обратного напряжения 11об, напряжению пробоя ищ.ой в р — / -переходе полупроводникового диода происходит увеличение выделяемой мощности. Это приводит к увеличению его температуры и повышению концентрации неосновных носителей, что вызывает резкое увеличение значения обратного тока /о-з и пробой диода. Значение максимального обратного напряжения диода О с.ср а, приведено в паспортных данных на полупроводниковые диоды оно составляет 60 % напряжения пробоя (Урроб при заданной температуре окружающей среды. [c.53]

Граничный слой между двумя полупроводниками практически обладает односторонней проводимостью. ЗавЬсимость прямого и обратного тока от приложенного напряжения называется вольт-амперной характеристикой. Такая характеристика приводится на рис. 6.10 для кремниевого диода. [c.169]

В случае контактов металл - полупроводник" присуютие поверхностных состояний существенно уменьшает роль разницы рабся выхода металла и полупроводника и влияет на форму вольт-амперных характеристик этих коитактов. [c.183]

Диоды Гаииа имеют однородную полупроводниковую структуру (без перехода) с невыпрямляющими контактами выводов. Вольт-амперная характеристика диода Ганна, снятая на постоянном токе, в начальной части подобна характеристике обычного резистора. На СВЧ диод Ганна обладает отрицательным сопротивлением. Появление отрицательного сопротивления на отдельных определенных частотах СВЧ диапазона обусловлено объемными эффектами, возникающими при высокой напряженности электрического поля в некоторых полупроводниковых материалах (арсенид галлия). Упомянутые эффекты были обнаружены в 1963 г. английским физиком Д. Ганном, установившим, что при приложении электрического поля, превышающего некоторое критическое значение, к произвольно ориентированным однородным образцам с двумя омическими контактами во внешней цепи возникают колебания тока. Период колебаний приближенно равнялся времени пролета электронов от катода к аноду, и для использованных Ганном образцов частота колебаний лежала в СВЧ диапазоне. Полученные впоследствии объяснения этому эффекту говорят о том, что колебания в полупроводнике и отрицательное сопротивление диода определяются возбуждением носителей высоким напряжением, которые за счет возбуждения переходят из низколежащей долины зоны проводимости, где их подвижность велика, в обычно незаполненную долину, где их подвижность мала. [c.93]

ГАННА эффект, генерация ВЧ колебаний электрич. тока в полупроводнике с Л -образной вольт-амперной характеристикой (рис. 1). г. э. обнаружен амер. физиком Дж. Ганном (J. Gunn [c.109]

Волът-амперная характеристика полупроводниковых приборов часто определяется малой областью объёма полупроводников, поэтому при концентрации механич. напряжений именно в этой области даже малое механич. усилие создаёт значит, изменение высоты потенциального барьера для носителей, что приводит к изменению вольт-амперной хар-ки прибора. Полупроводниковые тензоэлементы служат чувствительными датчиками механич. напряжений (>10 В/Н) и ускорений. [c.744]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...