Конспект лекций предназначен для студентов очной формы обучения специальностей «Управление и информатика в технических системах»




НазваниеКонспект лекций предназначен для студентов очной формы обучения специальностей «Управление и информатика в технических системах»
страница17/33
Дата публикации03.05.2013
Размер0.96 Mb.
ТипКонспект
vbibl.ru > Физика > Конспект
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   33
^

Диоды Шоттки



Рис. 29.

Диод

Шоттки
Диоды Шоттки используют физические механизмы протекания электрического тока через область контакта металл-полупроводник. УГО диода Шоттки представлено на рис. 29.

Особенностью диодов Шоттки является отсутствие инжекции неосновных носителей заряда в базу, так как при подключении прямого напряжения ток обусловлен только движением основных носителей заряда. У этих диодов не затрачивается время на накопление и рассасывание зарядов в базе, их быстродействие зависит только от скорости процесса перезарядки барьерной емкости. Вольт-амперная характеристика диодов Шоттки напоминает характеристику диодов на основе p–n-переходов. Отличие состоит в том, что прямая ветвь в пределах 8 – 10 декад приложенного напряжения представляет почти идеальную экспоненциальную кривую, а обратные токи малы (~ 0,1…10 нА). Конструктивно диоды Шоттки выполняют в виде пластины низкоомного кремния, на которую нанесена высокоомная эпитаксиальная пленка с электропроводностью того же типа. На поверхность пленки вакуумным напылением нанесен слой металла.

Пусть уровень Ферми в металле, который всегда расположен в зоне проводимости, лежит выше уровня Ферми полупроводника p типа (рис. 30).


Рис. 30. Энергетическая зонная диаграмма контакта металл-полупроводник
Так как энергия электронов металла больше энергии носителей заряда полупроводника, то часть электронов перейдет из металла в полупроводник. Переход будет продолжаться до тех пор, пока уровни Ферми вблизи контакта не выровняются (в равновесной системе уровень Ферми должен быть единым). В полупроводнике вблизи контакта окажется избыточный заряд электронов Δn, которые начнут рекомбинировать с дырками. Отрицательно заряженные ионы акцепторной примеси будут не скомпенсированы зарядами дырок, и, следовательно, в полупроводнике вблизи места контакта образуется слой неподвижных носителей отрицательно заряженных ионов акцепторной примеси. С уходом электронов из металла тонкий слой, прилегающий к месту контакта, зарядится положительно. В результате у границ контакта возникнут объемные заряды, и появится контактная разность потенциалов.

Переход между металлом и полупроводником обладает вентильными свойствами. Его называют барьером Шоттки.

Аналогичные процессы имеют место при контакте металла с полупроводником n типа, у которого уровень Ферми выше, чем у металла [1].

Набор основных эксплуатационных параметров диодов Шоттки совпадает с соответствующим набором параметров выпрямительных диодов, поскольку в схемах применения они выполняют аналогичные функции.

Варикапы



Рис. 31. Варикап
Варикапом называется полупроводниковый диод, в работе которого используется зависимость емкости p–n-перехода от обратного напряжения. УГО варикапа представлено на рис. 31.

Варикапы применяются в качестве элементов с электрически управляемой емкостью в схемах перестройки частоты колебательных контуров, деления и умножения частоты, частотной модуляции, управляемых фазовращателей и др.

Варикап работает при обратном напряжении, приложенном к p–n-переходу. Барьерная емкость перехода уменьшается по мере увеличения приложенного обратного напряжения за счет увеличения толщины перехода (рис. 32):

,

где UОБР – приложенное обратное напряжение; С(UОБР) – текущая емкость перехода при напряжении UОБР; C(0) – емкость при нулевом напряжении на диоде; φK – контактная разность потенциалов; m = 2…3 – показатель степени.

С ростом обратного напряжения основные носители p и n областей оттягиваются полем внешнего напряжения вглубь полупроводникового материала, расширяя толщину двойного запирающего слоя (диэлектрического промежутка), тем самым уменьшая барьерную емкость перехода.

^ Температурный коэффициент емкости (ТКЕ) — отношение относительного изменения емкости к вызвавшему его абсолютному изменению температуры окружающей среды:


Рис. 32. Зависимость емкости варикапа от приложенного напряжения
.

ТКЕ является характеристикой температурной стабильности емкости перехода.

При работе со значительными реактивными токами важное значение приобретает также добротность варикапа, определяемая как отношение реактивного сопротивления варикапа к полному сопротивлению.

Основными параметрами варикапа являются:

  • начальная емкость варикапа C(0);

  • минимальная емкость при максимальном напряжении Cmin;

  • коэффициент перестройки ;

  • добротность Q;

  • максимально допустимое обратное напряжение UОБР max;

  • максимально допустимая мощность Pmax;

  • температурный коэффициент емкости ТКЕ.

Промышленно выпускаются варикапы с начальной емкостью порядка 1…100 пФ. Их максимально допустимые напряжения колеблются в пределах 25…120 В, а максимально допустимые мощности – в пределах 0,005…5 Вт.


Рис. 33. Варикапная матрица
В настоящее время наиболее широкое распространение получили варикапные матрицы, представляющие собой встречно последовательное соединение двух варикапов. Такое соединение позволяет устранить протекание постоянного тока при любом направлении включения матрицы (рис. 33).
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   33

Похожие:

Конспект лекций предназначен для студентов очной формы обучения специальностей «Управление и информатика в технических системах» iconРоссийская Федерация Министерство путей сообщения гоу впо «Дальневосточный...
Конспект лекций предназначен для студентов дневной формы обучения специальности 0719 ²Информационные системы на ж д транспорте²,...

Конспект лекций предназначен для студентов очной формы обучения специальностей «Управление и информатика в технических системах» iconМосковский государственный университет технологий и управления
Рабочая программа, общие методические указания и контрольные задания №1 для студентов заочной формы обучения 1 курса (сокращенной...

Конспект лекций предназначен для студентов очной формы обучения специальностей «Управление и информатика в технических системах» iconМетодические указания для студентов 3-6 курсов очной и заочной форм...
Л 93 Программы производственной и преддипломной практик: методические указания для студентов 3-6 курсов очной и заочной форм обучения...

Конспект лекций предназначен для студентов очной формы обучения специальностей «Управление и информатика в технических системах» iconКафедра «информационные технологиии в сфере сервиса»
Информатика. Методические материалы по выполнению контрольной работы для студентов всех специальностей заочной формы обучения. –...

Конспект лекций предназначен для студентов очной формы обучения специальностей «Управление и информатика в технических системах» iconМетодические указания по выполнению контрольной работы для студентов...
Методические указания предназначены для самостоятельной работы студентов 4 и 5-го курсов заочной формы обучения всех специальностей...

Конспект лекций предназначен для студентов очной формы обучения специальностей «Управление и информатика в технических системах» iconМетодические указания по курсовой работы для студентов заочной формы обучения
Методические указания предназначены для студентов очной и заочной формы обучения. Содержат рекомендации по написанию курсовой работы...

Конспект лекций предназначен для студентов очной формы обучения специальностей «Управление и информатика в технических системах» iconПрограмма первой, учебно-ознакомительной практики для студентов II...
Программа предназначена для студентов 2 курса специальности 061000 «государстенное и муниципальное управление» очной формы обучения...

Конспект лекций предназначен для студентов очной формы обучения специальностей «Управление и информатика в технических системах» iconУчебно-методическое пособие для студентов 1 курса всех специальностей...
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов 1 курса всех специальностей заочной формы обучения. Целью издания является...

Конспект лекций предназначен для студентов очной формы обучения специальностей «Управление и информатика в технических системах» iconПрограмма и методические указания к выполнению контрольных работ...
«Экономика труда», «Менеджмент», «Антикризисное управление заочной формы обучения, I курса «Экономика и управление на предприятиях...

Конспект лекций предназначен для студентов очной формы обучения специальностей «Управление и информатика в технических системах» iconПравила и порядок выполнения контрольной работы для студентов заочной...
Зоогигиена/Правила и порядок выполнения контрольной работы по дисциплине фтд. 3 «Зоогигиена» для студентов заочной формы обучения...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
vbibl.ru
Главная страница