Токово-напрежени характеристики на полупроводниците
Характеристика на токово напрежение (VAC) — зависимостта на тока, протичащ през съпротивлението, от напрежението в това съпротивление, изразено графично. I — V характеристиките могат да бъдат линейни и нелинейни и в зависимост от това съпротивление и веригите, съдържащи тези съпротивления, се разделят на линейни и нелинейни.
И така, волта-амперната характеристика е зависимостта на електрическото напрежение от силата на тока в електрическата верига или нейните отделни елементи (реостат, кондензатор и др.). Характеристиката на напрежение-ток на линейни елементи на електрическа верига е права линия.
С увеличаване на напрежението, приложено към полупроводника, стойността на тока в него се увеличава много по -бързо от напрежението (фиг. 1), т.е. съществува нелинейна връзка между ток и напрежение. Ако, когато напрежението U се промени на обратното (-U), промяната на тока в полупроводника има същия характер, но в обратна посока, тогава такъв полупроводник има симетрична характеристика ток-напрежение.
V полупроводникови токоизправители селектиране на полупроводници с различни видове електропроводимост (n-тип и p-тип) асиметрична характеристика на волт-ампер (фиг. 2).
В резултат на това, с една полувълна от променливото напрежение, полупроводниковият токоизправител ще премине ток. Това е ток, протичащ в посока напред Ipr, който бързо се увеличава с увеличаване на първата полувълна на променливото напрежение.
Когато е изложена на втората полувълна от напрежение, системата от два полупроводника (в плосък токоизправител) не пропуска тока в обратната посока Iobr. Много малко количество ток Irev преминава през pn кръстовището поради наличието на малцинствени носители в полупроводници (електрони в p-тип полупроводник и дупки в n-тип полупроводник). Причината за това е високото съпротивление на преходния слой (pn кръстовище), възникващо между полупроводника p-тип и полупроводника n-тип.
При по-нататъшно увеличаване на втората полувълна на променливото напрежение, обратният ток Iobr ще започне бавно да се увеличава и може да достигне стойности, при които бариерният слой (pn кръстовище) се разрушава.
Ориз. 1. Токово-волтална характеристика на полупроводник
Ориз. 2. Асиметрична волта-амперна характеристика на полупроводников токоизправител (плосък диод)
Колкото по -голямо е съотношението на прав ток към обратен ток (измерено при същите стойности на напрежението), толкова по -добри са свойствата на токоизправителя. Това се изчислява от стойността на коригиращия коефициент, който е съотношението на прекия ток I’pr към обратния I’obr при същата стойност на напрежението:
