Реферат: Диоды
Полупроводникистали настоящей золотой жилой техники, когда из них научились делать структуры,похожие на слоистый пирог.
Выращиваяслой n-полупроводника на пластинке p-полупроводника,мы получим двухслойный полупроводник. Переходный слой между ними называется pn-переходом. Если к каждойполовине припаять по соединительному проводу, то получится полупроводниковыйдиод, который действует на ток как вентиль: в одну сторонухорошо пропускает ток, а в другую сторону почти не пропускает.
Как возникает выпрямляющий запирающий слой? Образование слоя начинается стого, что в p-половине больше дырок, а в n-половинебольше электронов. Разность плотности носителей зарядов начинаетсяуравновешиваться через переход: дырки проникают в n-половину,электроны в p-половину.
Спомощью внешнего источника тока можно повысить или понизить внешнийпотенциальный барьер. Если к диоду приложить прямое напряжение, т.еположительный полюс соединить с p-половиной, то внешняя электрическая сила начнётдействовать против двойного слоя, и диод пропускает ток, который быстро растётс увеличением напряжения. Если же изменить полярность проводников, тонапряжение падает почти до нулевой отметки. Если диод подключить в цепьпеременного напряжения, то он будет служить как выпрямитель, т.е на выходебудет постоянное пульсирующее напряжение, по направлению в одну сторону (отплюса к минусу). Для того чтобы сгладить амплитуду, или как её ёщё называют«пиковое значение» пульсации тока, эффективно добавить параллельнодиоду конденсатор Выпрямительные приборы довольно часто требуются впромышленности. Например выпрямители нужны для правильной работы бытовойтехники (т.к почти все электроприборы потребляют постоянное напряжение. Этотелевизоры, радиоприёмники, видеомагнитофоны и т.д). Также полупроводниковыедиоды нужны для расшифровки видео, радио, фото и других сигналов вчастотно-электрические сигналы. С помощью этого свойства полупроводников мысмотрим телевизор или слушаем радио.
Естьещё и необычные полупроводниковые диоды- это светодиоды и фотодиоды. Фотодиодыпропускают ток только при попадании на их корпус света. А светодиоды припрохождении через них тока, начинают светиться. Цвет свечения светодидовзависит от того, к какой разновидносте он принадлежит.
Полупроводниковыедиоды подразделяются на группы, в зависимости от их мощности, диапазона рабочихчастот, напряжения и диапазона рабочих частот. Как у дидов так и у транзисторовесть одно уникальное свойство. При изменении температуры, их внутреннеесопротивление изменяется и следовательно величина напряжения выпрямленного токатоже изменяется в большую или меньшую сторону. Свето и фотодиоды применяются вкачестве датчиков и индикаторов.
Транзисторы
Безтранзисторов не обходится не одно предприятие, которое выпускает электронику. Натранзисторах основана вся современная электроника. Их широко применяют в теле,радио и даже компьютерных аппаратурах.
Транзисторыпредставляют собой полупроводниковые приборы с двумя pn-переходами. Впростейшем случае транзисторы состоят из кристалла германия и двух остриёв(эмиттер и коллектор), касающихся поверхности кристалла на расстоянии 20-50микронов друг от друга. Каждое остриё образует с кристаллом обычныйвыпрямительный контакт с прямой проводимостью от острия к кристаллу. Если междуэмиттером и базой подать напряжение прямой полярности, а между коллектором ибазой- обратной полярности, то оказывается, что величина тока коллекторанаходится в прямой зависимости от величины тока эмиттера.
Плоскостнойтранзистор состоит из кристалла полупроводника(германия, кремния, арсенида,индия, астата, и др.), имеющего три слоя различной проводимости p и n.Проводимость типа p создаётся избыточными носителями положительныхзарядов, так называемыми «дырками», образующиеся в случае недостаткаэлектронов в слое. В слое типа n проводимость осуществляется избыточными электронами. Такимобразом, возможны два типа плоскостных транзисторов: p-n-p, в котором два слоя типа p (например, германия)разделены слоем n, n-p-n, в котором два слоя типа n разделеныслоем типа p.
Из транзисторовможно составить схемы различных назначений. Например можно собрать усилителитока, мощности, усилители звуковых частот, декодеры аудио, видео, теле-радиосигналов, а также простейшие логические схемы, основанные на принципе и-или-не.
Микрочипы
Микрочипы,или как их ещё называют «микросхемы», представляют из себяобыкновенную пластмассовую пластинку толщиной около 0,5 см, в которой собранывместе радиодетали. Микрочипы-это сложнейшие приборы, которые состоят измножества компонентов, таких как: транзисторы, резисторы, конденсаторы, диоды,семисторы, термисторы, динисторы, тринисторы и так далее. Во времена СССР, встране очень хорошо было налажено производство радиодеталей. Всё началось собычных электронных ламп, но из за того, что они были очень громоздкими, людипридумали более меньшие по размерам аналоги электронным лампам-транзисторы, ауже в дальнейшем научились изготавливать и аналоговые микросхемы, которыесчитались на мировом рынке одними из лучших. Выпускались три вида микросхем:МИС(малые интегральные схемы), БИС (большие интегральные схемы) и СБИС(сверхбольшие интегральные схемы).МИС умещали в себя 10-100 радиодеталей, БИС100-1000 радиодеталей, СБИС 1000-10000 радиодеталей. Это было в 70-е года, нотеперь, когда прогресс достиг невероятных размеров, плотность микрочиповувеличилась и теперь микрочипы состоят из порядка около нескольких миллионоврадиодеталей (компьютерные микропроцессоры). Как возможно уместить такоеколичество в микрочипе размером около 25 см2? Всё очень просто.Производят их с помощью технологии напыления. Все что нужно напыляется различнымивеществами, имеющие различные свойства. В результате получаются микротранзисторы,микрорезисторы, микродиоды, микроконденсаторы и др, размеры которых несколькомикронов (для сравнения один транзистор имеет размер примерно 0,5 х 0,5 см.
Микрочипынаходит широкое применение в электротехнике. Из них состоят приборыкомпьютерной техники, логики, управления. Микрочипы только что сошедшие сконвеера имеют различные устройства, это могут как простые усилители тока, таки процессоры, или даже целые блоки, предназначеные для систем автоматики. С помощьючипов стало возможно вопускать технику повышеной компактности.