Задание 1. Плоскостной p-n-переход представляет собой слоисто-контактный элемент в объеме кристалла на границе двух полупроводников с проводимостями p- и n-типов (рис

Граница между двумя соседними областями полупроводника, одна из которых обладает проводимостью n-типа, а другая p-типа, называется электронно-дырочным переходом (p-n-переходом). Он является основой большинства полупроводниковых приборов. Наиболее широко применяются плоскостные и точечные p-n-переходы.

Плоскостной p-n-переход представляет собой слоисто-контактный элемент в объеме кристалла на границе двух полупроводников с проводимостями p- и n-типов
(рис. 1.2, а). В производстве полупроводниковых приборов и интегральных микросхем применяются переходы типа р+- n- или р- п+ переходы. Индекс «+» подчеркивает большую электропроводность данной области монокристалла.

 

 

6) Рассмотрим контакт металл - полупроводник. В случае контакта возможны различные комбинации (p- и n-типы полупроводника) и соотношения термодинамических работ выхода из металла и полупроводника. В зависимости от этих соотношений в области контакта могут реализоваться три состояния. Первое состояние соответствует условию плоских зон в полупроводнике, в этом случае реализуется нейтральный контакт. Второе состояние соответствует условию обогащения приповерхностной области полупроводника (дырками в p-типе и электронами в n-типе), в этом случае реализуется омический контакт. И, наконец, в третьем состоянии приповерхностная область полупроводника обеднена основными носителями, в этом случае в области контакта со стороны полупроводника формируется область пространственного заряда ионизованных доноров или акцепторов и реализуется блокирующий контакт, или барьер Шоттки.

 

Отличительной особенностью барьера Шоттки(контакта «металл – полупроводник») является то, что в отличие от обычного p-n-перехода здесь высота потенциального барьера для электронов и дырок разная. В результате такие контакты могут быть при определенных условиях неинжектирующими, т. е. при протекании прямого тока через контакт в полупроводниковую область не будут инжектироваться неосновные носители, что очень важно для высокочастотных и импульсных полупроводниковых приборов.

 

 

7)?

 

8) Под пробоем p-n-перехода понимают значительное уменьшение обратного сопротивления, сопровождающееся возрастанием обратного тока при увеличении приложенного напряжения. Различают три вида пробоя: туннельный, лавинный и тепловой.

 

 

9) Гетеропереход — контакт двух различных полупроводников.

Гетеропереходы обычно используются для создания потенциальных ям для электронов и дырок в многослойных полупроводниковых структурах (гетероструктурах).

10) Фотоэффе́кт, Фотоэлектрический эффект — испускание электронов веществом под действием света (или любого другого электромагнитного излучения). В конденсированных (твёрдых и жидких) веществах выделяют внешний и внутренний фотоэффект. Так как при обычных условиях в полупроводниках очень мало свободных носителей зарядов (электронов и дырок), полупроводники имеют большое удельное сопротивление. Однако в полупроводниках валентные электроны слабо связаны с атомами и, получив избыточную энергию, могут оторваться от атома и перейти в свободное состояние. При облучении полупроводника связанные электроны поглощают проникающие в него кванты и переходят в свободное состояние.
При этом в случае ионизации атома примеси образуются свободный электрон и дырка, а при ионизации атома самого полупроводника генерируются пары электрон - дырка. Таким образом, облучение полупроводника ведет к увеличению концентрации свободных носителей зарядов в нем, следствием чего и является уменьшение его удельного сопротивления. Генерация свободных носителей зарядов в полупроводнике, происходящая вследствии его облучения, называется внутренним фотоэффектом.

Задание 1.

 

Начертить схему включения пентода и указать назначение всех электродов. По данным таблицы построить семейство анодных характеристик лампы 6Ф5П (пентодная часть). Для точки = 110 В и

= -10 В рассчитать главные параметры при = 240 В.

,В
, мА								= 0
, мА								= -1 В
, мА								= -2 В

 

Расшифровать марку лампы 6Ф5П.

 

Ответ:

В пентоде имеются три сетки: - управляющая, - экранирующая и еще одна сетка, расположенная между анодом и экра­нирующей сеткой (рис.1).

Рис.7. Схема пентода

 

Ее называют защитной сеткой , так как она защищает лампу от возникновения динатронного эффекта. Встречаются и другие названия этой сетки: антидинатронная, противодинатронная, пентодная, третья. Защитная сетка обычно соединяется с катодом, т. е. имеет нулевой потенциал относительно катода и отрицательный относительно анода. В некоторых схемах на нее подается неболь­шое положительное или отрицательное постоянное напряжение. Однако и в этих случаях ее потенциал значительно ниже потенциала анода и антидинатронное действие остается. Во многих пентодах соединение защитной сетки с катодом делают внутри лампы, и тогда на этой сетке напряжение всегда равно нулю. Действие защитной сетки состоит в том, что между ней и анодом создается электрическое поле, которое тормозит, останав­ливает и возвращает на анод вторичные электроны, выбитые из анода. Они не проникают на экранирующую сетку, и динатронный эффект полностью устра­няется.

Между экранирующей и защитной сетками для электронов, летящих от катода, создается тормозящее поле, и может показаться, что это вызовет умень­шение анодного тока. Однако электроны, получив большую скорость под действием экранирующей сетки, долетают до защитной сетки и не теряют полностью ско­рость, так как между витками этой сетки потенциал не нулевой, а положи­тельный.

На рис.2 представлена схема включения пентода с источником питания.

 

Рис.2. Схема включения пентода

Достоинства пентода — малая про­ходная емкость, левое расположение се­точных характеристик анодного тока при невысоком анодном напряжении и устранение динатронного эффекта — обеспечивают ему очень широкое при­менение. Наличие трех сеток делает коэффи­циент усиления пентодов очень большим (свыше тысячи). Следовательно, очень большим оказывается, и внутреннее со­противление (сотни тысяч Ом).

Рис.3. Семейство анодных характеристик лампы 6Ф5П

 

В результате построенной характеристик и заданных значений определяю: ; .

Расшифровка марки лампы 6Ф5П: лампа 6Ф5П: - сетевой триод - пентод, пятая модель пальчикового типа.