р-n переход Электрический запирающий слой Прямой и обратный ток

1.Полупроводниковый диод Назначение Схематическое изображение Вольт - амперная характеристика Достоинства полупроводниковых диодов Недостатки

Электронно-дырочный переход (р-n переход).Полупроводниковый диод и его применение для выпрямления тока. Область контакта между полупроводниками р- и n- типа называют электронно- дырочным (р-n) переходом.При установлении контакта часть электронов вследствие диффузии из полупроводника n-типа переходит в полупроводник р-типа, а часть дырок из р-типа – в n-тип и в результате полупроводник n-типа заряжается положительно, а р-типа отрицательно. Вследствие этого между двумя слоями объемного заряда возникает электрическое поле. Это поле будет препятствовать диффузии электронов и она прекратится в тот момент, когда созданное поле возрастет настолько, что электроны не смогут перемещаться через поверхность контакта. Таким образом, в узкой области поверхности контакта образуется запирающий слой. При перемещении полупроводника с р-n переходом в электрическую цепь так, что область с электронной проводимостью была соединена с положительным полюсом источника тока, ширина запирающего слоя увеличивается, так как электроны и дырки отодвигаются от запирающего слоя в разные стороны. Ток в этом случае обусловлен наличием небольшой концентрации свободных электронов в р- полупроводнике и дырок – n- полупроводнике и называется обратным. При перемещении полупроводника в электрическую цепь так, что положительный полюс соединен с областью р-проводимости, ширина запирающего слоя уменьшается, вследствие чего движение основных носителей облегчается и через р-n – переход будет течь ток, называемый прямым. Таким образом, р-n переход обладает односторонней проводимостью, которая используется для выпрямления переменного тока в полупроводниковых диодах.

Схематическое изображение диода: Вольтамперная характеристика полупроводникового диода имеет следующий вид: Достоинства: малые размеры, длительный срок службы, высокая механическая прочность, высокий КПД. Недостатки: не могут работать при температуре – 70 ºС, плохо работают при температурах выше 80 ºС.