Вольт-амперная характеристика тиристора

В тиристоре помимо основной цепи между анодом и катодом имеется цепь управления. Для этой цепи нужен вывод управляющего электрода УЭ. Подавая на этот вывод прямое напряжение можно регулировать значение U_вкл. чем больше ток через такой управляющий переход I_у, тем ниже U_вкл. эти основные свойства триодного тиристора наглядно отображает в ВАХ.

Чем больше этот ток, тем сильнее инжекция носителей в переход П2 и тем меньше требуется напряжение на тиристоре, для того, чтобы начался процесс отпирания прибора. Наиболее высокое U_вкл получается при отсутствии тока управляющего электрода, тогда триодный тиристор превращается в диодный. И, наоборот, при значительном токе I_у характеристика триодного тиристора приближается к характеристике прямого обычного диода.

Обычные триодные тиристоры не запираются с помощью управляющей цепи, и для запирания необходимо уменьшить ток в тиристоре до значения I_уд.

Однако разработаны и применяются так называемые триодные тиристоры, которые запираются при подаче через управляющий электрод короткого импульса обратного напряжения.

Триодные тиристоры нашли широкое применение в различных схемах радиоэлектроники и в промышленной электронике в качестве регуляторов напряжения.

Рис.5.5.Условное графическое обозначение тиристоров: А) – диодный тиристор (динистор). Б), В) – не запираемые триодные тиристоры с выводом от p- и от

n-областей. Г), Д) – запираемые тиристоры с выводом от p- и от n-областей. Е) – симметричный тиристор.

Туннельный диод

Был создан в 1958 японским ученым Л.Ёсаки. Особенностью изготовления туннельного диода заключается в том, что он основан на германии или арсенида германия с высокой концентрацией примесей (10¹⁹-10²⁰ см^-3), т.е. с очень малым удельным сопротивлением в сотни или тысячи раз меньшим, чем в обычных диодах. Такие полупроводники с малым сопротивлением называются вырожденными.

Электронно-дырочный переход в вырожденном полупроводнике получается в десятки раз тоньше (10^-6 см) чем в обычных диодах, а потенциальный барьер примерно в два раза выше.

В туннельном диоде как и в обычном происходит диффузионное перемещение носителей через электронно-дырочный переход и обратный их дрейф под действием поля. Но кроме этих процессов основную роль играет туннельный эффект. Он состоит в том, что согласно законам квантовой физики при достаточно малой высоте потенциального барьера (в электрон- вольтах), совершается в обоих направлениях, но только при условии, что по другую сторону барьера для туннелирующих электронов имеются свободные уровни энергии.

Процессы в туннельном диоде удобно рассматривать на энергетических диаграммах, показывающих уровни энергии валентной зоны и зоны проводимости в n-области и p-областях. Вследствие возникновения контактной разности потенциалов в pn-переходе границы всех зон в одной из областей на высоту потенциального барьера, выполненную в электрон-вольтах.