Resistenze a semiconduttore. Foglio informativo: diodi e transistor a semiconduttore, le loro aree di applicazione Università statale mineraria di Mosca

Preparato

Studente della classe 10 "A"

Scuola n. 610

Ivchin Alexey

Abstract sull'argomento:

"Diodi e transistor a semiconduttore, i loro campi di applicazione"

1. Semiconduttori: teoria e proprietà

2. Dispositivi a semiconduttore di base (struttura e applicazione)

3. Tipologie di dispositivi a semiconduttore

4. Produzione

5. Ambito di applicazione

1. Semiconduttori: teoria e proprietà

Per prima cosa devi conoscere il meccanismo di conduzione nei semiconduttori. E per fare questo è necessario comprendere la natura dei legami che tengono vicini gli atomi di un cristallo semiconduttore. Consideriamo ad esempio un cristallo di silicio.

Il silicio è un elemento tetravalente. Ciò significa che all'esterno

il guscio di un atomo ha quattro elettroni, legati relativamente debolmente

con un nucleo. Anche il numero dei vicini più prossimi di ciascun atomo di silicio è uguale a

quattro. L'interazione di una coppia di atomi vicini viene effettuata utilizzando

legame paionoelettronico detto legame covalente. Nell'istruzione

questo legame di ciascun atomo coinvolge un elettrone di valenza, co-

quali vengono scissi dagli atomi (collettivizzati dal cristallo) e quando

nel loro movimento trascorrono la maggior parte del tempo nello spazio di mezzo

atomi vicini. La loro carica negativa mantiene gli ioni positivi di silicio vicini l'uno all'altro. Ogni atomo forma quattro legami con i suoi vicini,

e qualsiasi elettrone di valenza può muoversi lungo uno di essi. Dopo aver raggiunto l'atomo vicino, può passare a quello successivo e poi proseguire lungo l'intero cristallo.

Gli elettroni di valenza appartengono all'intero cristallo. I legami di coppia elettronica del silicio sono piuttosto forti e non si rompono alle basse temperature. Pertanto, il silicio a basse temperature non conduce corrente elettrica. Gli elettroni di valenza coinvolti nel legame degli atomi sono saldamente attaccati al reticolo cristallino e il campo elettrico esterno non ha un effetto notevole sul loro movimento.

Conduttività elettronica.

Quando il silicio viene riscaldato, l'energia cinetica delle particelle aumenta e

le singole connessioni sono interrotte. Alcuni elettroni lasciano le loro orbite e diventano liberi, come gli elettroni in un metallo. In un campo elettrico si muovono tra i nodi del reticolo formando una corrente elettrica.

La conduttività dei semiconduttori dovuta alla presenza di metalli liberi

elettroni elettroni è chiamata conduttività elettronica. All’aumentare della temperatura aumenta il numero dei legami rotti e quindi degli elettroni liberi. Se riscaldato da 300 a 700 K, il numero di portatori di carica gratuiti aumenta da 10,17 a 10,24 1/m.3. Ciò porta ad una diminuzione della resistenza.

Conduttività dei fori.

Quando un legame si rompe si forma un sito vacante con un elettrone mancante.

Si chiama buco. Il buco ha una carica positiva in eccesso rispetto ad altri legami normali. La posizione del foro nel cristallo non è costante. Il seguente processo avviene continuamente. Uno

dagli elettroni che assicurano la connessione degli atomi, salta al luogo di scambio

fori formati e ripristina qui il legame elettronico di coppia.

e da dove questo elettrone salta, si forma un nuovo buco. COSÌ

Pertanto, il foro può spostarsi attraverso il cristallo.

Se l'intensità del campo elettrico nel campione è zero, il movimento dei fori, equivalente al movimento delle cariche positive, avviene in modo casuale e quindi non crea corrente elettrica. In presenza di un campo elettrico, si verifica un movimento ordinato delle lacune e quindi la corrente elettrica associata al movimento delle lacune viene aggiunta alla corrente elettrica degli elettroni liberi. La direzione del movimento dei buchi è opposta alla direzione del movimento degli elettroni.

Quindi, nei semiconduttori ci sono due tipi di portatori di carica: elettroni e lacune. Pertanto, i semiconduttori non hanno solo conduttività elettronica ma anche conduttività dei buchi. La conduttività in queste condizioni è chiamata conduttività intrinseca dei semiconduttori. La conduttività intrinseca dei semiconduttori è generalmente bassa, poiché il numero di elettroni liberi è piccolo, ad esempio nel germanio a temperatura ambiente ne = 3 per 10 in 23 cm in –3. Allo stesso tempo, il numero di atomi di germanio in 1 cm cubo è di circa 10 su 23. Pertanto, il numero di elettroni liberi è circa un decimiliardesimo del numero totale di atomi.

Una caratteristica essenziale dei semiconduttori è che

in presenza di impurità, insieme alla conduttività intrinseca,

aggiuntivo - conduttività delle impurità. Cambiare concentrazione

impurità, è possibile modificare in modo significativo il numero di portatori di carica

o altro segno. Grazie a ciò è possibile creare semiconduttori con

la concentrazione predominante è negativa o positiva

portatori fortemente caricati. Questa caratteristica dei semiconduttori è stata scoperta

offre ampie possibilità di applicazione pratica.

Impurità donatrici.

Risulta che in presenza di impurità, ad esempio atomi di arsenico, anche a concentrazioni molto basse, il numero di elettroni liberi aumenta in

molte volte. Ciò accade per il seguente motivo. Gli atomi di arsenico hanno cinque elettroni di valenza, quattro dei quali sono coinvolti nella creazione di un legame covalente tra questo atomo e gli atomi circostanti, ad esempio con gli atomi di silicio. Il quinto elettrone di valenza sembra essere debolmente legato all'atomo. Lascia facilmente l'atomo di arsenico e si libera. La concentrazione di elettroni liberi aumenta in modo significativo e diventa mille volte maggiore della concentrazione di elettroni liberi in un semiconduttore puro. Le impurità che donano facilmente elettroni sono chiamate impurità donatrici e tali semiconduttori sono semiconduttori di tipo n. In un semiconduttore di tipo n, gli elettroni sono i portatori di carica maggioritari e le lacune sono i portatori di carica minoritari.

Impurità accettrici.

Se l'indio, i cui atomi sono trivalenti, viene utilizzato come impurità, la natura della conduttività del semiconduttore cambia. Ora, per formare normali legami di coppia elettronica con i suoi vicini, l'atomo di indio non lo fa

ottiene un elettrone. Di conseguenza, si forma un buco. Il numero di fori nel cristallo

talle è uguale al numero di atomi di impurità. Questo tipo di impurità è

sono chiamati accettanti (riceventi). In presenza di un campo elettrico

i fori si mescolano attraverso il campo e si verifica la conduzione dei fori. Di-

semiconduttori con una predominanza della conduzione delle lacune rispetto alla conduzione degli elettroni

Sono chiamati semiconduttori di tipo p (dalla parola positiv - positivo).

2. Dispositivi a semiconduttore di base (struttura e applicazione)

Esistono due dispositivi semiconduttori fondamentali: il diodo e il transistor.

La caratteristica corrente-tensione per i collegamenti diretti e inversi è mostrata nella Figura 2.

Hanno sostituito le lampade e sono molto utilizzati nella tecnologia, soprattutto nei raddrizzatori, che hanno trovato applicazione anche in vari dispositivi;

Transistor.

La giunzione pn sinistra è diretta e separa la base dalla regione di tipo p chiamata emettitore. Se non ci fosse la giunzione p-n destra, ci sarebbe una corrente nel circuito emettitore-base, che dipende dalla tensione delle sorgenti (batteria B1 e sorgente di tensione alternata

resistenza) e resistenza del circuito, inclusa una bassa resistenza diretta

La conduzione unidirezionale dei contatti tra due semiconduttori (o metallo-semiconduttore) viene utilizzata per rettificare e convertire le correnti alternate. Se c'è una transizione elettrone-lacuna, la sua azione è simile all'azione di due

lampada a elettrodo - diodo Pertanto, viene chiamato un dispositivo a semiconduttore contenente una giunzione p-n diodo semiconduttore (cristallino). Semiconduttore diodi in base alla progettazione sono suddivisi in punto E planare. Se un impulso di corrente a breve termine viene fatto passare attraverso un diodo nella direzione in avanti, si forma uno strato con conduttività p. Al confine di questo strato si forma una giunzione pn con un elevato coefficiente di rettifica. A causa della bassa capacità dello strato di contatto, i diodi puntiformi vengono utilizzati come rilevatori (raddrizzatori) di oscillazioni ad alta frequenza fino alla gamma di lunghezze d'onda centimetriche.

Le giunzioni p-n non solo hanno eccellenti proprietà raddrizzatrici, ma possono anche essere utilizzate per l'amplificazione e, se nel circuito viene introdotto il feedback, per generare oscillazioni elettriche. I dispositivi destinati a questi scopi sono

ho preso il nome triodi semiconduttori O transistor. Germanio e silicio vengono utilizzati per la fabbricazione di transistor, poiché sono caratterizzati da grande resistenza meccanica, resistenza chimica e maggiore

semiconduttori, mobilità dei portatori di corrente. I triodi a semiconduttore sono suddivisi in punto E planare. I primi aumentano notevolmente la tensione, ma le loro potenze di uscita sono basse a causa del pericolo di surriscaldamento (ad esempio, il limite superiore della potenza operativa

La temperatura di un triodo al germanio è compresa tra 50 e 80 °C. I triodi planari sono più potenti. Potrebbero essere come p-p-p e digitare p-p-p a seconda dell’alternanza di zone a diversa conducibilità. Transistor comprende basi (parte centrale del transistor), emettitore E collettore (zone adiacenti alla base su entrambi i lati con diverso tipo di conduzione)

ponti). Una tensione di polarizzazione diretta costante viene applicata tra l'emettitore e la base e una tensione di polarizzazione inversa costante viene applicata tra la base e il collettore. Le alimentazioni a tensione alternata amplificate -

all'impedenza di ingresso , e quella amplificata viene rimossa dalla resistenza di uscita. Flusso di corrente nel circuito dell'emettitore

è causato principalmente dal movimento dei buchi (sono i principali portatori di corrente) ed è accompagnato dalla loro iniezione - iniezione - alla zona di base. I fori che penetrano nella base si diffondono verso il collettore, e con spessore ridotto

Non alla base, una parte significativa dei fori iniettati raggiunge il collettore. Qui i buchi vengono catturati dal campo che agisce all'interno della giunzione (attratto dal collettore caricato negativamente), a seguito del quale cambia la corrente del collettore. Pertanto, tutto

Qualche variazione di corrente nel circuito dell'emettitore provoca una variazione di corrente nel circuito del collettore. Un transistor, come un tubo a vuoto,

dà un aumento sia della tensione che della potenza.

25.(Forza di Lorentz. Lavoro della forza di Lorentz. Effetto Hall)

Forza agente su una carica elettrica Q, muoversi in un campo magnetico con velocità V , chiamato Forza di Lorentz ed è espresso dalla formula, dove IN- induzione del campo magnetico in cui si muove la carica.

Modulo di forza di Lorentz , dove α è l'angolo compreso tra v E IN. La forza di Lorentz è sempre perpendicolare alla velocità di movimento di una particella carica, quindi cambia solo la direzione di questa velocità, senza modificarne il modulo. Quindi, Forza di Lorentz

non fa alcun lavoro. In altre parole, un campo magnetico costante non compie lavoro su una particella carica che si muove al suo interno, e l'energia cinetica di questa particella non cambia quando si muove in un campo magnetico. Se su un veicolo elettrico in movimento

carica in aggiunta al campo magnetico con induzione IN c'è anche un campo elettrico con l'intensità E, quindi la forza risultante F, applicata alla carica è uguale alla somma vettoriale delle forze: la forza agente dal campo elettrico e la forza di Lorentz: La direzione della forza di Lorentz e la direzione della deflessione di una particella carica in un campo magnetico da essa causato dipendono dal segno della carica Q particelle.

effetto Hall (1879) è la presenza in un metallo (o semiconduttore) di una densità di corrente J, posto in un campo magnetico IN, campo elettrico in direzione perpendicolare a IN AJ. Posizioniamo una piastra metallica con una densità di corrente J a magnetico

campo IN, perpendicolare a j.Per una data direzione J la velocità dei portatori di corrente nel metallo - gli elettroni - è diretta da destra a sinistra. Gli elettroni subiscono la forza di Lorentz, che in questo caso è diretta verso l'alto. Pertanto, sul bordo superiore della piastra ci sarà una maggiore concentrazione di elettroni (sarà caricata negativamente), e sul bordo inferiore ci sarà una mancanza di elettroni (sarà caricata positivamente). Di conseguenza, tra i bordi della piastra si creerà un ulteriore campo elettrico trasversale Ev, diretto dal basso verso l'alto. Quando la tensione Ev Questo campo trasversale raggiunge un valore tale che la sua azione sulle cariche bilancerà la forza di Lorentz, quindi si stabilirà una distribuzione stazionaria delle cariche nella direzione trasversale.

Poi dove UN- larghezza del piatto; ∆f - differenza di potenziale trasversale (di Hall).

Considerando che la forza attuale I = jS =nevS (S- area della sezione trasversale dello spessore della piastra d, n- concentrazione di elettroni, v - velocità media del movimento ordinato degli elettroni, j-densità di corrente = env), otteniamo i.e. La differenza di potenziale trasversale di Hall è proporzionale all'induzione magnetica IN, la forza attuale / ed è inversamente proporzionale allo spessore della piastra D.

- Costante di Hall, a seconda della sostanza. Di il valore misurato della costante di Hall può essere: 1) determinato

concentrazione di portatori di corrente nel conduttore (con la nota natura di conduttività e carica dei portatori); 2) giudicare la natura della conduttività dei semiconduttori, poiché il segno della costante di Hall coincide con il segno della carica e dei portatori di corrente. Quindi l'effetto

L'effetto Hall è il metodo più efficace per studiare lo spettro energetico dei portatori di corrente nei metalli e nei semiconduttori.

L'elemento principale della maggior parte degli elementi semiconduttori è la giunzione pn.

Una giunzione pn è la regione al confine dei semiconduttori di tipo p e n.

Convenzionalmente, una giunzione pn può essere rappresentata come segue:

Esperimento 14.3. Diodo semiconduttore.

Obiettivo del lavoro:

Studia il principio di funzionamento di un diodo a semiconduttore.

Attrezzatura:

1. Sorgente di tensione CA regolabile

2. Oscilloscopio

3. Stare con un diagramma

Progresso.

1. L'installazione è composta da una sorgente di tensione alternata regolabile, un oscilloscopio e un supporto con un circuito. La tensione alternata dalla sorgente viene fornita all'ingresso del supporto. Sullo schermo dell'oscilloscopio si osserva una sinusoide. Se si aumenta o si diminuisce la tensione applicata, l'ampiezza del segnale sinusoidale visibile sullo schermo dell'oscilloscopio aumenta o diminuisce di conseguenza.

2. Studiamo la natura della corrente che scorre attraverso il diodo. La tensione in ingresso al supporto viene applicata ai bordi di una catena costituita da un resistore e un diodo collegati in serie. Di conseguenza, nella catena non scorre più corrente alternata, ma corrente pulsante, poiché il diodo raddrizza la corrente. Permette alla corrente di passare in una direzione e non nell'altra. Nel diagramma, il diodo è rappresentato in modo tale che la punta del triangolo, in questa fase è diretta verso l'alto, indica la direzione della corrente che passa attraverso il diodo. Per scoprire qual è la natura della corrente che passa attraverso il diodo, viene applicata una tensione all'amplificatore verticale, che viene rimosso dalle estremità della resistenza. Questa tensione è proporzionale alla corrente che scorre attraverso la resistenza. Si osserva che la corrente attraverso il diodo scorre effettivamente in una sola direzione. Per mezzo periodo non c'è corrente - tratti orizzontali, per mezzo periodo scorre corrente. Queste sono metà delle sinusoidi che guardano in basso. Ma se si modifica la tensione fornita all'ingresso del supporto, cambierà anche la quantità di corrente che scorre attraverso il diodo. Se ruoti il ​​diodo di 180 gradi, la punta del triangolo nel diagramma sarà diretta verso il basso, cioè la direzione della corrente che scorre attraverso il diodo cambierà. Il segnale sullo schermo dell'oscilloscopio è scomparso. Il diodo viene rimosso dal supporto e il segnale appare nuovamente sullo schermo dell'oscilloscopio. Tuttavia, ora i semicicli che corrispondono al flusso di corrente attraverso il diodo vengono visualizzati come metà di un'onda sinusoidale diretta verso l'alto.

3. Caratteristica corrente-tensione di un diodo: la relazione tra la corrente che scorre attraverso il diodo e la tensione fornita al diodo. La corrente che scorre attraverso il diodo è ancora proporzionale alla tensione ai capi dei resistori. Questa tensione viene fornita all'ingresso verticale dell'oscilloscopio e l'ingresso orizzontale è fornito dalla tensione dalle estremità di questa catena è proporzionale alla tensione sul diodo; Di conseguenza, sullo schermo dell'oscilloscopio si osserva la caratteristica corrente-tensione del diodo. Non c'è un semiperiodo di corrente, questa è una sezione orizzontale di questa caratteristica, e un semiperiodo della corrente scorre. La legge di Ohm è soddisfatta qui in una certa misura. La quantità di corrente che scorre attraverso il diodo è proporzionale alla tensione applicata al diodo. Se si aumenta o si diminuisce la tensione applicata al diodo, la corrente che scorre attraverso il diodo aumenta o diminuisce di conseguenza.

Conclusione:

La conduttività unidirezionale della giunzione pn consente di creare un dispositivo semiconduttore raddrizzatore, il cosiddetto diodo semiconduttore.

1. Il segno della conduttività corrisponde al segno della sorgente, quindi i buchi si sposteranno a sinistra, gli elettroni a destra. Attraverso р-n transizione, scorrerà una corrente elettrica composta da elettroni e lacune.

2. Il segno della conduttività è opposto al segno della sorgente, quindi i portatori di carica si spostano verso i poli senza attraversare il confine di contatto del semiconduttore, non si verifica corrente attraverso la giunzione p-n, pertanto la giunzione p-n ha conduttività unidirezionale.

La giunzione pn viene utilizzata nei diodi a semiconduttore.

Un transistor è un dispositivo a semiconduttore costituito da due giunzioni pn collegate schiena contro schiena. L'emettitore è l'area del transistor da cui provengono i portatori di carica. Un collettore è un'area in cui scorrono i portatori di carica. La base svolge un ruolo simile a quello della griglia di controllo di una lampada.

I transistor servono ad amplificare i segnali elettrici perché una piccola variazione di tensione tra l'emettitore e la base provoca una grande variazione di tensione ai capi del carico collegato nel circuito del collettore.

Esperienza 14.4 Amplificatore CC a transistor

Attrezzatura:

1. Transistor su supporto;

2. Fotodiodo su supporto;

3. Sorgente corrente V-24;

4. Cavi di collegamento;

5. Lampadina;

6. Due galvanometri dimostrativi;

Schema di installazione:

Quando la fotocellula è oscurata, la corrente è piccola. Se la fotocellula è illuminata la corrente aumenta nella sezione G2.

Test per la lezione n. 14

Prova 14.1.Quali conclusioni si possono trarre dai risultati dell'esperimento che dimostra la dipendenza della resistenza dei semiconduttori dalla temperatura?

£ All'aumentare della temperatura di un semiconduttore, la sua resistenza aumenta

£ La resistenza di un semiconduttore non dipende dalla sua temperatura

£ All'aumentare della temperatura di un semiconduttore, la sua resistenza diminuisce

£ La resistenza di un semiconduttore non dipende in modo significativo dalla sua temperatura

Prova 14.2.Qual è il nome di un materiale le cui proprietà elettriche dipendono fortemente dalla concentrazione di impurità chimiche al suo interno e dalle condizioni esterne?

£ superconduttore.

£ magnetoelettrico.

£ ferroelettrico.

£ semiconduttore.

Prova 14.3.Qual è il nome di una quasiparticella la cui carica in modulo è uguale alla carica di un elettrone e la cui massa è uguale alla massa dell'elettrone?

£ neutrone

£ "buco"

£ particella α

£ positrone

Prova 14.4.Qual è il nome di un dispositivo a semiconduttore costituito da due giunzioni pn collegate schiena contro schiena?

£transistor

£ collezionista

£ galvanometro

£ tiristore

Prova 14.5.Qual è il nome della regione dei transistor, da dove vengono?

portatori di carica?

£collezionista

emettitore

£fotocellula

£ diodo zener

Test per il capitolo n. 3.

Test 1. Cosa si intende per forze terze?

£ Forze di origine non elettrostatica.

£ Forze causate solo da processi chimici.

£ Solo forze meccaniche (forze applicate per ruotare il rotore del generatore).

£ Forze di origine elettrica.

Prova 2. Una quantità fisica caratterizzata da una carica che passa attraverso un'area conduttrice di area unitaria per unità di tempo è...

£ forza attuale.

£ densità di corrente.

£ tensione.

£ resistività elettrica.

Test 3. Quando due conduttori sono collegati in serie a una rete CC, la corrente nella rete è 6,25 volte inferiore rispetto a quando gli stessi conduttori sono collegati in parallelo. Quante volte differiscono le resistenze dei conduttori?

Prova 4. Da cosa dipende il vettore di polarizzazione in un dielettrico?

composizione dielettrica

£ dimensione dielettrica

£induzione elettrica

£intensità di campo nel dielettrico

£presenza di cariche libere nel dielettrico

Test 5. Selezionare le conclusioni corrette derivanti dall'esperimento che dimostra la dipendenza della resistenza del conduttore dalla temperatura?

La resistenza del conduttore non dipende dalla temperatura

All'aumentare della temperatura del conduttore, la sua resistenza aumenta

Quando la temperatura del conduttore diminuisce, la sua resistenza aumenta

All'aumentare della temperatura del conduttore, la sua resistenza diminuisce

Quando la temperatura del conduttore diminuisce, la sua resistenza diminuisce

Test 6. In che anno è stato scoperto il fenomeno della superconduttività da Kamerling - Oness?

Prova 7. Se ci sono N-nodi in una catena ramificata, per quanti nodi si possono scrivere equazioni indipendenti? .

Prova 8.

Quando si collegano i conduttori in parallelo, per loro vale quanto segue:

Prova 9.

Evidenzia le formule per il collegamento in serie dei conduttori:

£

£

£

£

£

Prova 10. La formulazione "il fenomeno della conversione diretta del calore in elettricità in conduttori solidi o liquidi, nonché il fenomeno inverso del riscaldamento e raffreddamento diretto delle giunzioni di due conduttori mediante passaggio di corrente" è la definizione ...

£termoelettricità

£termo-EMF

£Effetto Faraday

effetto Hall

Test 11. Cosa determina il valore della termo-EMF di una termocoppia?

£dalla differenza di temperatura di giunzione+

£dalla specifica termo-EMF di entrambi i conduttori

£dalla differenza di tensione

£dalla differenza potenziale

Prova 12. La formulazione “La differenza di potenziale elettrico che si crea tra corpi in contatto in condizioni di equilibrio termodinamico” è una definizione...

£differenza di tensione di contatto.

£ differenza di resistenza di contatto.

£differenza di contatto degli ioni.

£differenza di potenziale di contatto .

£differenza di corrente di contatto

Prova 13 . Le soluzioni di sali, alcali, acidi sono...

£ elettroliti

£ semielettroliti

£ dielettrici

£ quasi-elettroliti

£ semiconduttori

Test 14.Quali dei seguenti metalli sono nobili?

Prova 15. La prima legge di Faraday per l'elettrolisi afferma:

L'equivalente elettrochimico di una sostanza è direttamente proporzionale al suo equivalente chimico.

£ la massa della sostanza rilasciata sugli elettrodi è direttamente proporzionale al quadrato della carica che attraversa l'elettrolita

La massa della sostanza rilasciata sugli elettrodi è direttamente proporzionale alla carica che attraversa l'elettrolita.+

£ la massa della sostanza rilasciata sugli elettrodi è direttamente proporzionale alla radice quadrata della quantità di carica che attraversa l'elettrolita

La massa della sostanza rilasciata sugli elettrodi è inversamente proporzionale alla carica che fluisce attraverso l'elettrolita

Prova 16. Quali fattori fisici hanno un effetto ionizzante sul gas?

£ riscaldamento

£ campo elettrico

£ aumento del volume del gas.

£ esposizione alle radiazioni.

£ diminuzione della pressione atmosferica.

Test 17. Se esaminate il tubo di scarico del gas durante la scarica, noterete che la scarica non è uniforme. Si distinguono le seguenti aree:

£ Spazio oscuro di Aston; pellicola catodica; bagliore ardente; colonna negativa.

£ Spazio oscuro di Aston; pellicola anodica; spazio oscuro del catodo; bagliore ardente; Spazio oscuro di Faraday; colonna negativa.

£ Spazio oscuro di Aston; pellicola catodica; spazio oscuro del catodo; bagliore ardente; Spazio oscuro di Faraday; colonna positiva.

£ Spazio oscuro di Aston; pellicola catodica; bagliore ardente; colonna negativa; colonna positiva

£ pellicola catodica; spazio oscuro del catodo; bagliore ardente; Spazio oscuro di Faraday; colonna positiva

Test 18.Quale categoria viene utilizzata principalmente per scopi di illuminazione e pubblicitari?

£ corona.

£ arco.

£ fumante.

£scintilla

£ luccicante

Prova 19. Quali tipi di plasma esistono in base al metodo di produzione?

£ scarico di gas

£ alta tensione

£ alta temperatura

£ magnetico-elettronico

Prova 20. Quali tipi di trappole magnetiche esistono?

£ betatrone

£ stellato

£ stellatore

£ tokamak

£ torcia al plasma

Prova 21. Qual è la proprietà principale del plasma?

£ buona conduttività elettrica

£ polarizzabilità

£ ionizzabilità

£ quasi-neutralità

£ a vita

Test 22. Come viene chiamata la zona di contatto dei semiconduttori con diversi tipi di conduttività?

£area vietata

£banda di conduzione

£p-n incrocio

£banda di valenza

Test 23. Qual è il nome della regione del transistor in cui entrano i portatori di carica?

emettitore

£collezionista

£fotocellula

£microchip

Test 24.Qual è la particolarità dei semiconduttori?

£momento dipolare duro delle molecole di una sostanza

£temperatura operativa elevata

£presenza di portatori liberi di cariche negative

£ci sono due tipi di portatori di carica elettrica+

£presenza di portatori liberi di cariche positive

Campo magnetico nel vuoto e nella materia

15. Interazione delle correnti. Un campo magnetico. Induzione e intensità del campo magnetico. Una bobina con corrente in un campo magnetico. Legge di Biot-Savart-Laplace. Campo magnetico delle correnti continue, circolari e solenoidali.

16. Natura vorticosa del campo magnetico. Circolazione del vettore di induzione del campo magnetico. Flusso magnetico. Potenza ampere. Il lavoro di spostamento di un conduttore percorso da corrente in un campo magnetico. Forza di Lorentz. Determinazione della carica specifica di un elettrone.

17. Magnetismo. Magnetizzazione. Relazione tra induzione e intensità del campo magnetico in un magnete. Permeabilità e suscettibilità magnetica. Fenomeni magneto-meccanici.

18. Il concetto di dia-, para- e ferromagneti. Struttura dei domini dei ferromagneti. Isteresi magnetica. Le opere di Stoletov. Punto di curie. Materiali magnetici e loro applicazioni.

Interazione delle correnti. Un campo magnetico. Induzione e intensità del campo magnetico. Una bobina con corrente in un campo magnetico. Legge di Biot-Savart-Laplace. Campo magnetico delle correnti continue, circolari e solenoidali

15.1. Interazione delle correnti

15.2. Un campo magnetico. Induzione e intensità del campo magnetico

15.3. Una bobina con corrente in un campo magnetico

15.4. Legge di Biot-Savart-Laplace. Campo magnetico delle correnti continue, circolari e solenoidali

Lo studio della natura dei fenomeni magnetici è iniziato con la considerazione del magnetismo naturale. Questa interazione dei magneti naturali è avvenuta anche con alcune sostanze che appartengono alla classe dei ferromagneti. In futuro vedremo che l'interazione rimane la stessa se uno dei magneti naturali viene sostituito da un conduttore percorso da corrente (esperimento di Oersted) e, infine, questo fenomeno può essere osservato se interagiscono due conduttori percorsi da corrente (esperimento di Ampere). .

Esperienza 15.1 L'esperienza di Oersted.

Attrezzatura:

Riso. 15.1.

1. Ago magnetico;

2. Sorgente corrente V-24;

3. Conduttore;

Schema di installazione:

La freccia è inizialmente parallela al conduttore. Quando la sorgente di corrente è accesa, la freccia è posizionata perpendicolare al conduttore. Quando la fonte di alimentazione viene spenta, la freccia ritorna nella sua posizione originale.

Conclusione: Attorno al conduttore percorso da corrente è presente un campo magnetico, cioè Dove ci sono cariche elettriche in movimento esiste un campo magnetico.

Esperienza 15.2 Interazione di due conduttori con la corrente.

Attrezzatura:

1. Due nastri in alluminio flessibile;

2. Sorgente corrente V-24;

3. Conduttore;

Schema di installazione:

Le correnti sono dirette nella direzione opposta: i conduttori si respingono.

Le correnti sono co-dirette e i conduttori si attraggono a vicenda.

Conclusione: Quando due conduttori interagiscono con la corrente, si creano forze che respingono o attraggono i conduttori.

Lo studio dei fenomeni magnetici ha dimostrato che l'interazione magnetica si osserva quando c'è un movimento di cariche elettriche rispetto all'osservatore (o al dispositivo di registrazione). Poiché tutti i fenomeni associati al movimento relativo degli oggetti sono chiamati relativistici (dalla parola inglese "relativo" - relativo), si dice che il magnetismo sia un effetto relativistico.

Diodo semiconduttore chiamato dispositivo a due elettrodi con conduttività unidirezionale. Il suo design si basa su un equilibrio R-N transizione. In base alla natura della formazione della giunzione, i diodi sono divisi in puntiformi e planari.

I triodi a semiconduttore sono ampiamente utilizzati per convertire, amplificare e generare oscillazioni elettriche - transistor. Perché un transistor funzioni, è necessario avere due giunzioni elettrone-lacuna; il germanio viene spesso utilizzato come semiconduttore;

Nei transistor che utilizzano n-р-n giunzione, semiconduttore R-tipo situato tra i semiconduttori N-tipo, Il progetto di un transistor bipolare planare è mostrato nella Figura 2.7.

Riso. 2.7. Il principio del dispositivo a transistor e l'immagine dei transistor nei diagrammi.

In questo transistor n-р-n Nel tipo c'è una regione centrale con lacune di conduttività e due regioni esterne con conduttività elettronica. La regione centrale del transistor è chiamata: base, un'area estrema – emettitore , un altro - collettore. Pertanto, il transistor ne ha due nr transizione: emettitore– tra emettitore e base e collettore- tra la base e il collettore. La distanza tra loro dovrebbe essere molto piccola, non più di pochi micrometri, ad es. L'area della base dovrebbe essere molto sottile. Questa è una condizione per il buon funzionamento del transistor. Inoltre, la concentrazione di impurità nella base è sempre significativamente inferiore rispetto al collettore e all'emettitore. Nelle immagini schematiche dei transistor, la freccia mostra la direzione della corrente (condizionata, da più a meno) nel filo dell'emettitore con tensione diretta sulla giunzione dell'emettitore.

Consideriamo il funzionamento del transistor in modalità senza carico, quando sono accese solo le fonti di tensioni di alimentazione costanti E 1 ed E 2 (Figura 2.8).

La loro polarità è tale che alla giunzione dell'emettitore la tensione è diretta e alla giunzione del collettore è inversa. Pertanto la resistenza della giunzione dell'emettitore è bassa e per ottenere una corrente normale in questa giunzione è sufficiente una tensione E 1 di decimi di volt. La resistenza della giunzione del collettore è elevata e la tensione E2 è solitamente di poche o decine di volt.

Riso. 2.8. Il movimento degli elettroni e delle lacune in un transistor n-p-n.

Il principio di funzionamento del transistor è che la tensione diretta della giunzione dell'emettitore, ovvero la sezione base-emettitore, influisce in modo significativo sulla corrente del collettore: maggiore è questa tensione, maggiore è la corrente dell'emettitore e del collettore. In questo caso, le variazioni della corrente del collettore sono solo leggermente inferiori alle variazioni della corrente dell'emettitore. Pertanto, la tensione tra la base e l'emettitore E 1, ad es. la tensione di ingresso controlla la corrente del collettore. L'amplificazione delle oscillazioni elettriche mediante un transistor si basa proprio su questo fenomeno.

I processi fisici nel transistor si verificano come segue. All'aumentare della tensione di ingresso diretta E1, la barriera potenziale nella giunzione dell'emettitore diminuisce e, di conseguenza, la corrente attraverso questa giunzione aumenta: la corrente dell'emettitore io eh. Gli elettroni di questa corrente vengono iniettati dall'emettitore nella base e, per diffusione, penetrano attraverso la base nella giunzione del collettore, aumentando la corrente del collettore. Poiché la giunzione del collettore funziona a tensione inversa, in questa giunzione compaiono cariche spaziali, mostrate nella figura da cerchi con i segni “+” e “–”. Tra di loro nasce un campo elettrico. Promuove il movimento (estrazione) attraverso la giunzione del collettore degli elettroni che arrivano qui dall'emettitore, cioè attira gli elettroni nella regione della giunzione del collettore.

Se lo spessore della base è sufficientemente piccolo e la concentrazione di lacune al suo interno è bassa, la maggior parte degli elettroni, dopo aver attraversato la base, non ha il tempo di ricombinarsi con le lacune della base e raggiungere la giunzione del collettore. Solo una piccola frazione degli elettroni si ricombina con le lacune della base. Come risultato della ricombinazione, una corrente di base scorre nel filo di base. Infatti, in condizioni stazionarie, il numero di fori nella base dovrebbe rimanere invariato. A causa della ricombinazione, ogni secondo scompare un certo numero di lacune, ma appare lo stesso numero di nuove lacune perché lo stesso numero di elettroni lascia la base verso il polo della sorgente E 1. In altre parole, molti elettroni non possono accumularsi nella base.

Se la base avesse uno spessore significativo e la concentrazione di lacune al suo interno fosse elevata, la maggior parte degli elettroni della corrente dell'emettitore, diffondendosi attraverso la base, si ricombinerebbero con le lacune e non raggiungerebbero la giunzione del collettore.

Sotto l'influenza della tensione di ingresso si forma una notevole corrente di emettitore dal lato dell'emettitore nella regione di base, che sono portatori minoritari per questa regione; Senza avere il tempo di ricombinarsi con i fori durante la diffusione attraverso la base, raggiungono la giunzione del collettore. Maggiore è la corrente dell'emettitore, più elettroni arrivano alla giunzione del collettore e minore diventa la sua resistenza. La corrente del collettore aumenta di conseguenza. In altre parole, con un aumento della corrente dell'emettitore nella base, aumenta la concentrazione di portatori minoritari iniettati dall'emettitore, e maggiore è il numero di questi portatori, maggiore è la corrente di giunzione del collettore, cioè corrente del collettore io a .

Va notato che l'emettitore e il collettore possono essere scambiati (la cosiddetta modalità inversa). Ma sui transistor, di regola, la giunzione del collettore è realizzata con un'area molto più grande della giunzione dell'emettitore, poiché la potenza dissipata nella giunzione del collettore è molto maggiore della potenza dissipata nella giunzione dell'emettitore. Pertanto, se si utilizza l'emettitore come collettore, il transistor funzionerà, ma può essere utilizzato solo a una potenza notevolmente inferiore, il che non è pratico. Se le aree di giunzione sono identiche (i transistor in questo caso vengono chiamati simmetrico), allora qualsiasi regione estrema può funzionare come emettitore o collettore con uguale successo.

Abbiamo esaminato i fenomeni fisici in un transistor n-p-n. Processi simili si verificano in un transistor pnp, ma in esso i ruoli degli elettroni e delle lacune cambiano e le polarità della tensione e le direzioni della corrente cambiano per invertirsi.

I tre modi più comuni per accendere i transistor sono:

- circuito di base comune, quando l'ingresso dell'emettitore e l'uscita del collettore

collegato ad una base comune;

- in un circuito ad emettitore comune circuito di uscita del collettore

si collega all'emettitore anziché alla base;

- circuito collettore comune, altrimenti chiamato ripetizione dell'emettitore.

Conclusione: 1. La presenza di impurità nei semiconduttori provoca una violazione dell'uguaglianza tra il numero di lacune ed elettroni e la corrente elettrica sarà creata prevalentemente da cariche dello stesso segno, a seconda di ciò che predomina nel semiconduttore.

2. La progettazione di qualsiasi dispositivo a semiconduttore si basa sull'equilibrio R-N transizioni.

Preparato

Studente della classe 10 "A"

Scuola n. 610

Ivchin Alexey

Abstract sull'argomento:

"Diodi e transistor a semiconduttore, i loro campi di applicazione"

2. Dispositivi a semiconduttore di base (struttura e applicazione)

3.Tipologie di dispositivi a semiconduttore

4.Produzione

5. Campo di applicazione

1. Semiconduttori: teoria e proprietà

Per prima cosa devi conoscere il meccanismo di conduttività nei semiconduttori. E per fare questo è necessario comprendere la natura dei legami che tengono vicini gli atomi di un cristallo semiconduttore. Consideriamo ad esempio un cristallo di silicio.

Il silicio è un elemento tetravalente. Ciò significa che all'esterno

il guscio di un atomo ha quattro elettroni, legati relativamente debolmente

con un nucleo. Anche il numero dei vicini più prossimi di ciascun atomo di silicio è uguale a

quattro. L'interazione di una coppia di atomi vicini viene effettuata utilizzando

legame paionoelettronico detto legame covalente. Nell'istruzione

Questo legame di ciascun atomo coinvolge un elettrone monovalente, che

quali vengono scissi dagli atomi (collettivizzati dal cristallo) e quando

nel loro movimento trascorrono la maggior parte del tempo nello spazio di mezzo

atomi vicini. La loro carica negativa mantiene gli ioni positivi di silicio vicini l'uno all'altro. Ogni atomo forma quattro legami con i suoi vicini,

e qualsiasi elettrone di valenza può muoversi lungo uno di essi. Dopo aver raggiunto l'atomo vicino, può passare a quello successivo e poi proseguire lungo l'intero cristallo.

Gli elettroni di valenza appartengono all'intero cristallo. I legami di coppia elettronica del silicio sono piuttosto forti e non possono essere rotti a basse temperature. Pertanto, il silicio non conduce corrente elettrica a basse temperature. Gli elettroni di valenza coinvolti nel legame degli atomi sono saldamente attaccati al reticolo cristallino e il campo elettrico esterno non ha un effetto notevole sul loro movimento.

Conduttività elettronica.

Quando il silicio viene riscaldato, l'energia cinetica delle particelle aumenta e

le singole connessioni sono interrotte. Alcuni elettroni lasciano le loro orbite e diventano liberi, come gli elettroni in un metallo. In un campo elettrico si muovono tra i nodi del reticolo formando una corrente elettrica.

Conduttività dei semiconduttori dovuta alla presenza di metalli liberi

elettroni elettroni è chiamata conduttività elettronica. All’aumentare della temperatura aumenta il numero dei legami rotti e quindi degli elettroni liberi. Se riscaldato da 300 a 700 K, il numero di portatori di carica gratuiti aumenta da 10,17 a 10,24 1/m.3. Ciò porta ad una diminuzione della resistenza.

Conduttività dei fori.

Quando un legame si rompe, l’elettrone mancante crea una posizione vacante.

Si chiama buco. Il buco ha una carica positiva in eccesso rispetto ad altri legami normali. La posizione del foro nel cristallo non è costante. Il seguente processo avviene continuamente. Uno

dagli elettroni che assicurano la connessione degli atomi, salta al luogo di scambio

fori formati e ripristina qui la connessione elettronica di coppia.

e da dove questo elettrone salta, si forma un nuovo buco. COSÌ

Pertanto, il foro può spostarsi attraverso il cristallo.

Se l'intensità del campo elettrico nel campione è zero, il movimento dei fori, equivalente al movimento delle cariche positive, avviene in modo casuale e quindi non crea corrente elettrica. In presenza di un campo elettrico, si verifica un movimento ordinato di lacune e quindi alla corrente elettrica di elettroni liberi viene aggiunta una corrente elettrica associata al movimento delle lacune. La direzione del movimento dei buchi è opposta alla direzione del movimento degli elettroni.

Quindi, nei semiconduttori ci sono due tipi di portatori di carica: elettroni e lacune. Pertanto, i semiconduttori non hanno solo conduttività elettronica ma anche conduttività dei buchi. La conduttività in queste condizioni è chiamata conduttività intrinseca dei semiconduttori. La conduttività intrinseca dei semiconduttori è generalmente bassa, poiché il numero di elettroni liberi è piccolo, ad esempio nel germanio a temperatura ambiente ne = 3 per 10 in 23 cm in –3. Allo stesso tempo, il numero di atomi di germanio in 1 cm cubo è di circa 10 su 23. Pertanto, il numero di elettroni liberi è circa un decimiliardesimo del numero totale di atomi.

Una caratteristica essenziale dei semiconduttori è che

in presenza di impurità, insieme alla conduttività intrinseca,

aggiuntivo - conduttività delle impurità. Cambiare concentrazione

impurità, è possibile modificare in modo significativo il numero di portatori di carica

o altro segno. Grazie a ciò è possibile creare semiconduttori con

la concentrazione predominante è negativa o positiva

portatori fortemente caricati. Questa caratteristica dei semiconduttori è stata scoperta

offre ampie possibilità di applicazione pratica.

Impurità donatrici.

Risulta che in presenza di impurità, ad esempio atomi di arsenico, anche a concentrazioni molto basse, il numero di elettroni liberi aumenta in

molte volte. Ciò accade per il seguente motivo. Gli atomi di arsenico hanno cinque elettroni di valenza, quattro dei quali sono coinvolti nella creazione di un legame covalente tra questo atomo e gli atomi circostanti, ad esempio, con gli atomi di silicio. Il quinto elettrone di valenza è debolmente legato all'atomo. Lascia facilmente l'atomo di arsenico e si libera. La concentrazione di elettroni liberi aumenta in modo significativo e diventa mille volte maggiore della concentrazione di elettroni liberi in un semiconduttore puro. Le impurità che donano facilmente elettroni sono chiamate impurità donatrici e tali semiconduttori sono semiconduttori di tipo n. In un semiconduttore di tipo n, gli elettroni sono i portatori di carica maggioritari e le lacune sono i portatori di carica minoritari.

Impurità accettrici.

Se l'indio, i cui atomi sono trivalenti, viene utilizzato come impurità, la natura della conduttività del semiconduttore cambia. Ora, per la formazione di normali legami di coppia elettronica con i vicini, l'atomo di indio non lo fa

ottiene un elettrone. Di conseguenza, si forma un buco. Numero di fori nel cristallo

talle è uguale al numero di atomi di impurità. Questo tipo di impurità

sono chiamati accettanti (riceventi). In presenza di un campo elettrico

i fori si mescolano attraverso il campo e si verifica la conduttività dei fori. Di-

semiconduttori con conduzione delle lacune predominante rispetto agli elettroni

Sono chiamati semiconduttori di tipo p (dalla parola positiv - positivo).

2. Dispositivi a semiconduttore di base (struttura e applicazione)

Esistono due dispositivi semiconduttori fondamentali: il diodo e il transistor.

/>Oggi, per raddrizzare la corrente elettrica nei circuiti radio, vengono sempre più utilizzati diodi a semiconduttore, insieme alle lampade a due elettrodi, poiché presentano numerosi vantaggi. In un tubo a vuoto, gli elettroni portatori di carica vengono generati riscaldando il catodo. In una giunzione p-n, i portatori di carica si formano quando un'impurità accettore o donatrice viene introdotta nel cristallo. Pertanto, non è necessaria una fonte di energia per ottenere portatori di carica. Nei circuiti complessi il risparmio energetico che ne deriva risulta essere molto significativo. Inoltre, i raddrizzatori a semiconduttore, a parità di corrente raddrizzata, sono più miniaturizzati rispetto ai raddrizzatori a tubi.

/> I diodi a semiconduttore sono realizzati in germanio e silicio. selenio e altre sostanze. Consideriamo come si crea una giunzione p-n quando si utilizza un'impurezza di fondo; questa giunzione non può essere ottenuta collegando meccanicamente due semiconduttori di tipo diverso, perché ciò si traduce in uno spazio troppo grande tra i semiconduttori e i semiconduttori. Questo spessore non dovrebbe essere maggiore delle distanze interatomiche. Pertanto, l'indio viene fuso in una delle superfici del campione. A causa della diffusione degli atomi di indio in profondità nel singolo cristallo di germanio, una regione con conduttività di tipo p viene trasformata sulla superficie del germanio. Il resto del campione di germanio, nel quale non sono penetrati gli atomi di indio, ha ancora conduttività di tipo n. Tra le regioni si verifica una giunzione pn. In un semiconduttore, il diodegermanio funge da catodo e l'indio funge da anodo. La Figura 1 mostra la connessione diretta (b) e inversa (c) del diodo.

La caratteristica corrente-tensione per le connessioni dirette e inverse è mostrata nella Figura 2.

Hanno sostituito le lampade e sono molto utilizzati nella tecnologia, soprattutto nei raddrizzatori, che hanno trovato applicazione anche in vari dispositivi;

Transistor.

/> Consideriamo un tipo di transistor fatto di germanio o silicio in cui sono introdotte impurità donatrici e accettrici. La distribuzione delle impurità è tale che tra due strati di semiconduttore di tipo p viene creato uno strato molto sottile (dell'ordine di diversi micrometri) di semiconduttore di tipo n. 3. Questo strato sottile è chiamato base o base Nel cristallo si formano due giunzioni p-n, le cui direzioni dirette sono opposte. Tre terminali provenienti da zone con diversi tipi di conduttività permettono di collegare il transistor al circuito mostrato in Figura 3. Con questo collegamento

La giunzione pn di sinistra è diretta e separa la base dalla regione con conduttività di tipo p, detta emettitore. Se non ci fosse la giunzione p-n destra, ci sarebbe una corrente nel circuito emettitore-base, a seconda della tensione delle sorgenti (batteria B1 e sorgente di tensione alternata).

resistenza) e resistenza del circuito, inclusa una bassa resistenza diretta

/>transizione emettitore-base. La batteria B2 è collegata in modo che la giunzione pn destra nel circuito (vedere Fig. 3) sia invertita. Separa la base dalla regione destra con conduttività di tipo p, chiamata collettore. Se non ci fosse la giunzione pn sinistra, l'intensità di corrente del circuito del collettore sarebbe prossima allo zero, poiché la resistenza della giunzione inversa è molto elevata. Quando c'è una corrente nella giunzione p-n sinistra, appare una corrente nel circuito del collettore e l'intensità della corrente nel collettore è solo leggermente inferiore all'intensità della corrente nell'emettitore. Quando viene creata una tensione tra l'emettitore e la base, i principali portatori del semiconduttore di tipo p: i fori penetrano nella base, dove sono già i principali portanti. Poiché lo spessore della base è molto piccolo e il numero di portatori principali (elettroni) in essa contenuti è piccolo, i fori che vi entrano quasi non si combinano (non si ricombinano) con gli elettroni della base e penetrano nel collettore a causa alla diffusione. La giunzione pn destra è chiusa ai principali portatori di carica della base: gli elettroni, ma non alle lacune. I fori del collettore vengono trasportati dal campo elettrico e completano il circuito. La forza della corrente che si dirama nel circuito dell'emettitore dalla base è molto piccola, poiché l'area della sezione trasversale della base sul piano orizzontale (vedi Fig. 3) è molto più piccola della sezione trasversale sul piano verticale . La corrente nel collettore, che è quasi uguale alla corrente nell'emettitore, varia con la corrente nell'emettitore. La resistenza del resistore R /> ha poco effetto sulla corrente nel collettore e questa resistenza può essere resa piuttosto grande. Controllando la corrente dell'emettitore utilizzando una sorgente di tensione alternata collegata al suo circuito, otteniamo una variazione sincrona della tensione ai capi del resistore. Se la resistenza del resistore è elevata, la variazione di tensione ai suoi capi può essere decine di migliaia di volte maggiore della variazione del segnale nel circuito dell'emettitore. Pertanto, utilizzando un carico R, è possibile ottenere segnali elettrici la cui potenza è molte volte superiore alla potenza fornita al circuito emettitore. Sostituiscono i tubi a vuoto e sono ampiamente utilizzati in tecnologia.

3.Tipologie di dispositivi a semiconduttore.

/>Oltre ai diodi planari (Fig. 8) e ai transistor, esistono anche diodi puntiformi (Fig. 4). I transistor punto-punto (vedere la figura per la struttura) vengono stampati prima dell'uso, ad es. Passano una corrente di una certa entità, a seguito della quale sotto la punta del filo si forma un'area con conduttività dei fori. I transistor sono disponibili nei tipi pnp e npn. Designazione e informazioni generali sono visibili nella Figura 5.

Sono presenti foto, termistori e varistori come mostrato in figura. I diodi planari includono raddrizzatori al selenio La base di tale diodo è una rondella di acciaio, rivestita su un lato con uno strato di selenio, che è un semiconduttore con conduttività dei fori (vedere Fig. 7). La superficie del selenio è rivestita con una lega di cadmio, con conseguente formazione di un film con conduttività elettronica, a seguito della quale si forma una transizione di corrente raddrizzante Maggiore è l'area, maggiore è la corrente raddrizzante.

4. Produzione

/>La tecnologia di produzione dei diodata è simile. Un pezzo di indio viene fuso sulla superficie di una piastra quadrata con un'area di 2-4 cm2 e uno spessore di diverse frazioni di millimetro, tagliata da un cristallo semiconduttore con conduttività elettronica. L'indio è saldamente legato dalla piastra. In questo caso, gli atomi di indio penetrano (diffondono) nello spessore della piastra, formando in essa una regione con predominanza di conduttività dei fori (Fig. 6). diversi tipi di conduttività e una giunzione p-n tra di loro. Più sottile è il wafer semiconduttore. minore è la resistenza del diodo nella direzione in avanti, maggiore è la corrente corretta dal diodo. I contatti del diodo sono una goccia di indio e un disco o un'asta metallica con conduttori di piombo

Dopo aver assemblato il transistor, viene montato nell'alloggiamento e viene collegata la connessione elettrica. i conduttori delle piastre di contatto del cristallo e del corpo sigillano il corpo in piombo.

5. Ambito di applicazione

/> I diodi sono altamente affidabili, ma il limite del loro utilizzo è compreso tra –70 e 125 C. Perché Un diodo puntiforme ha un'area di contatto molto piccola, quindi le correnti che tali diodi possono fornire non sono superiori a 10-15 mA. E vengono utilizzati principalmente per modulare le oscillazioni ad alta frequenza e per misurare gli strumenti. Per qualsiasi diodo, esistono alcuni limiti massimi consentiti di corrente diretta e inversa, a seconda della tensione diretta e inversa e che ne determinano le caratteristiche di rettifica e resistenza.

I transistor, come i diodi, sono sensibili alla temperatura, al sovraccarico e alle radiazioni penetranti. I transistor, a differenza dei tubi radio, si bruciano a causa di una connessione errata.