РЕФЕРАТ

ДІОДИ ТА ТРАНЗИСТОРИ

Зміст

1. Будова, принцип роботи, характеристика та застосування діодів

2. Будова, принцип роботи, характеристика та застосування транзисторів

3. Використані джерела

1. Будова, принцип роботи, характеристика та застосування діодів

Щоб з’ясувати природу електричного струму в напівпровіднику, необхідно пригадати будову речовини. Насамперед згадаємо, що являє собою атом хімічного елемента. Згідно сучасних наукових уявлень, атом будь якої речовини складається з позитивно зарядженого ядра, навколо якого, на певних орбітах, обертаються негативно заряджені електрони. Модель такого атома зображено на рис. 1.

Рис. 1. Модель атома речовини

З рисунка видно, що електрони обертаються кожен на певній орбіті, причому ці орбіти можуть проходити у вигляді декількох шарів. Тепер згадаємо, яким чином атоми в речовині з’єднуються та утворюють молекулу.

Найпростішу модель молекули зображено на рис. 2. У цій молекулі сполучені два однакові атоми, причому навколо ядра кожного атома обертаються “свої” електрони, а два електрони обертаються навколо обох ядер водночас. Вони є начебто спільними для обох атомів і об’єднують їх в молекулу.

Рис. 2. Модель молекули речовини

Розглянемо тепер будову молекули кристалічної речовини. На рис. 3 показано фрагмент кристалічної решітки одного з найпоширеніших напівпровідників – германію. На зовнішній орбіті кожного атома цього напівпровідника обертаються по чотири електрони, котрі можуть зв'язуватися з іншими атомами. Ці зв'язки показано на рис. 3 еліпсами (на кожному з них знаходиться по два електрони).

Рис 3. Кристалічна решітка германію

Чи може протікати електричний струм в такій речовині? Виявляється, все залежить від того, як стійко тримаються електрони на орбіті. Якщо орбіти електронів у речовині дуже стійкі і електрони не полишають їх за жодних умов (при підвищенні температури, прикладенні до куска матеріалу різниці потенціалів), то ця речовина є типовим ізолятором. Характерною ж властивістю напівпровідників є те, що електрони, в цих матеріалах, можуть залишати свої орбіти внаслідок дії світла, тепла, електричного поля тощо. Схематично, уявимо собі кристал напівпровідника так, як це зображено на рис. 4. Припустимо, що один з електронів покинув свою орбіту і полетів у міжатомний простір матеріалу. Якби до напівпровідника прикласти різницю потенціалів, то електрон полетів би у напрямку позитивного електрода (природа походження такого електричного струму притаманна звичайному провіднику).

Рис. 4. Схематичне зображення кристалу напівпровідника

Сконцентруймо тепер свою увагу на тому місці, звідки вилетів електрон. До цих пір позитивні заряди ядер атомів були скомпенсовані негативними зарядами електронів. Але тепер одного електрона немає. Виник некомпенсований позитивний заряд ядра атома, утворилась начебто «дірка» на місці того електрона, що вилетів, і ця дірка заряджена позитивно. А це означає, що “пусте” місце може зайняти один із сусідніх електронів, як це показано на рис. 5. Утвориться дірка в іншому місці, її, в свою чергу, заповнить інший, сусідній електрон і т.д.

Рис. ............