Основные результаты 3 главы

Электропроводность чистых полупроводников при нормальной (комнатной) температуре практически равна нулю. Существенно увеличить ее можно за счет введения ничтожно малых относительных объемов примеси. В беспримесном полупроводнике свободные носители генерируются парами электрон-дырка. В примесных полупроводниках превалируют свободные носители одного типа: электроны (в полупроводнике п-типа), дырки (в полупроводнике р-типа). При некоторой температуре, называемой критической, примесный полупроводник вырождается в собственный (беспримесный). Критическая температура ограничивает верхний потолок температуры, при которой полупроводниковые элементы сохраняют свои функциональные возможности.

Кроме воздействия температуры (терморезисторы), электропроводность полупроводника можно увеличить за счет воздействия оптического излучения (фоторезисторы), механического напряжения (тензорезисторы) и электрического поля высокой напряженности (варисторы).

терморезистор   тензорезистор   фоторезистор   диод   фотодиод   светодиод   стабилитрон   варикап   диод на основе перехода Шоттки варистор Рис. 3.22. Примеры условных графических изображений электронных элементов

Технологическая граница двух разнотипных полупроводников - р-п-переход - обладает ярко выраженным свойством односторонней проводимости, на основе которого строятся нелинейные электронные элементы - диоды. Зарядная емкость р-п-перехода может использоваться как электрически управляемая емкость - варикап. Р-п-переход под воздействием оптического излучения может менять свое сопротивление при обратном включении, что позволяет использовать его в качестве оптически управляемого элемента - фотодиода.

С другой стороны, при протекании через р-п-переход прямого тока при рекомбинации носителей возможно преобразование выделяющейся при этом энергии в световой поток. Такие элементы называются светодиодами.

На разомкнутых концах фотодиода при его освещении появляется разность потенциалов - фото-ЭДС, и такой фотодиод можно использовать как источник электрической энергии.

Практически линейная зависимость напряжения на открытом р-п-переходе от температуры позволяет использовать его как датчик температуры, а низкое дифференциальное сопротивление на участке электрического пробоя - в качестве зависимого источника постоянного напряжения (стабилитрона). Для обозначения на электрических схемах описанных выше электронных элементов применяются условные графические обозначения (УГО), примеры которых приведены на рис 3.22.

4. МНОГОПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Взаимодействие нескольких р-n-переходов позволяет выполнить электрически управляемые (усилительные) элементы, являющиеся основными компонентами современной электроники.