Уральский государственный технический университет - УПИ Кафедра физики РЕФЕРАТ по физике на тему: P-n-переход. Полупроводниковые диоды и применение их в технике. Преподаватель: Папушина Т.И. СТУДЕНТ: Вакулина Е.С. Группа: С-181 Екатеринбург 2001 Содержание. Введение. 3 Электронно-дырочный переход 4 Динамическое равновесие процессов диффузии и дрейфа в электронно-дырочном переходе. 4 Энергетическая диаграмма электронно-дырочного перехода. 5 Полупроводниковый диод. 7 Устройство диода. 7 Статические вольтамперные характеристики диода. 7 Пробой диода 9 Электрический пробой. 9 Тепловой пробой. 10 Емкости диода. 11 Барьерная емкость. 11 Диффузионная емкость. 13 Типы электропреобразовательных полупроводниковых диодов и их применение в технике. 14 Выпрямительные диоды 14 Высокочастотные диоды 14 Импульсные диоды. 15 Полупроводниковые стабилитроны. 15 Варикапы. 16 Заключение. 17 Библиографический список: 18 Введение.
    Полупроводники как особый класс веществ, были известны еще с конца XIX века, только развитие теории твердого тела позволила понять их особенность задолго до этого были обнаружены:
    * эффект выпрямления тока на контакте металл-полупроводник;
    * фотопроводимость.
    Были построены первые приборы на их основе. О. В. Лосев (1923) доказал возможность использования контактов полупроводник-металл для усиления и генерации колебаний (кристаллический детектор). Однако в последующие годы кристаллические детекторы были вытеснены электронными лампами и лишь в начале 50 - х годов с открытием транзисторов (США 1949 год) началось широкое применение полупроводников (главным образом германия и кремния в радиоэлектронике).Одновременно началось интенсивное изучение свойств полупроводников, чему способствовало совершенствование методов очистки кристаллов и их легированию (введение в полупроводник определенных примесей).
    В СССР изучение полупроводников начались в конце 20 - х годов под руководством А.Ф. Иоффе в Физико-техническом институте АН СССР.
    Интерес к оптическим свойствам полупроводников возрос в связи с открытием вынужденного излучения в полупроводниках, что привело к созданию полупроводниковых лазеров вначале на p - n - переходе, а затем на гетеропереходах.
    В последнее время большее распространение получили приборы, основанные на действии полупроводников. Эти вещества стали изучать сравнительно недавно, однако без них уже не может обойтись ни современная электроника, ни медицина, ни многие другие науки.
    Рассмотрим подробнее принцип действия, типы и применение в технике полупроводниковых диодов.
    
     Электронно-дырочный переход
    Рассмотрим неоднородный полупроводник, одна часть которого имеет электронную электропроводность, а другая - дырочную. При этом речь идет не о простом контакте двух различных полупроводников, а о едином монокристалле, у которого одна область легирована акцепторной примесью, а другая - донорной.
    Между электронной и дырочной областями рассматриваемой полупроводниковой структуры всегда существует тонкий переходный слой, обладающий особыми свойствами. Этот слой называется электронно-дырочным или p-n-переходом.
    Электронно-дырочный переход является основным структурным элементом большинства полупроводниковых приборов, его свойствами определяется принцип действия и функциональные возможности этих приборов.
    Динамическое равновесие процессов диффузии и дрейфа в электронно-дырочном переходе.
    Примем, что в рассматриваемой p-n-структуре концентрация дырок в дырочной области выше, чем в электронной(pp>pn), а концентрация электронов в электронной области выше, чем в дырочной(nn>np), на границе электронной и дырочной областей существует градиент концентрации носителей заряда, вызывающий диффузионный ток: дырок из p-области в n-область и электронов из n-области в p-область. ............