План: 1) структурная схема системы автоматического управления объектом. 2) собственная и примесная электропроводимость полупроводников. 3) pn-переход и его свойства. 4) вах pn-перехода. 5) классификация полупроводниковых приборов. Электроника – отрасль науки и техники, изучающая: - - - принципы действия полупроводниковых приборов (физическая электроника); Техническая электроника характеристики и параметры этих приборов; характеристики и параметры устройств, основанных на работе этих приборов. В техническую электронику входят ядерная, био-, химическая и промышленная электроника. Электроны располагаются на разрешенных энергетических уровнях, в невозбужденном состоянии электроны занимают уровни, ближайшие к ядру, все эти уровни заняты электронами и образуют так называемую валентную зону. Кроме загруженной валентной зоны, имеется зона со свободными энергетическими уровнями, на которых в невозбужденном состоянии электроны отсутствуют, которая называется зоной проводимости или свободной зоной. Для перехода на свободные уровни зоны проводимости электрону необходимо получить извне необходимую для перехода энергию в виде теплового, светового, ионизирующего излучений или напряженности электрического поля. Получив такую порцию энергии электрон переходит на свободный энергетический уровень и в результате в свободной зоне возникает электрон, а в валентной зоне появляется положительный ион, который называется дыркой. Собственная электропроводимость характеризуется генерацией пары зарядоносителей: электрон-дырка. У металлов отсутствует запретная зона, в которой отсутствуют разрешенные энергетические уровни, поэтому в проводниках достаточно лишь повысить температуру, чтобы генерировать зарядоносители. Запретная зона полупроводников может быть преодолена, поэтому при нагревании на (50 70) С полупроводник генерирует зарядоносители. Главным недостатком собственной электропроводимости является малое количество генерируемых зарядоносителей. Для увеличения электропроводимости проводников в монокристаллы вводятся примеси, в качестве которых применяют элементы III и V групп Таблицы Менделеева. При внесении донорной примеси (элементы V группы), уже при небольшой температуре все атомы примеси оказываются ионизированными, то есть в узлах кристаллической решетки располагается объемный неподвижный положительный заряд в виде ионов Su, а в свободной зоне появляются свободные электроны. Полупроводник такого вида (типа) называется полупроводником n-типа (negativusотрицательный). Основные зарядоносители – электроны. Результирующая электропроводимость полупроводников складывается из примесной и собственной электропроводимости, причем собственная на несколько порядков (10 )А меньше примесной. Эти полупроводники получили название полупроводники pтипа(positivus-положительный). Основные зарядоносители – дырки. АВ – граница металлургического раздела полупроводника. Электроны из n-области переходит в p-область. В p-области электроны воссоединяются с имеющимися здесь свободными дырками, в результате пара зарядоносителей рекомбинирует (исчезает). По границе АВ образуется слой лишенный свободных зарядоносителей с объемным положительным и отрицательным зарядом по обе стороны от границы раздела. Этот слой получил название pn-перехода(запирающий слой, контактная разность потенциалов). Электронно-дырочные переходы получают различными способами: сплавлением, диффузионным методом, эпитаксией и т.д. Метод сплавления заключается в том, что в пластину, вырезанную из монокристалла полупроводника с n- или pпроводимостью, производят вплавление металлической проволочки, содержащей заданные примеси, например, индия In. Диффузионный метод основан на диффузии газообразных или парообразных примесей в полупроводник. Для получения n-pперехода берут пластинку полупроводника с n- или pпроводимостью и нагревают в вакууме вместе с парами примесного вещества. При этом атомы примеси внедряются в полупроводник, и поверхностный слой приобретает проводимость, отличную от проводимости всего объема полупроводника; таким образом можно получить n-p-переход с большой площадью. Метод эпитаксии (эпитаксиального наращивания) состоит в том, что на поверхности кристалла полупроводника выращивается новый n-слой (или p-слой) того же полупроводника с заданным видом проводимости. При этом наращиваемый слой-точное продолжение монокристаллической структуры исходного кристалла p⁺ и может иметь тот же или другой тип проводимости, в результате чего можно получить очень резкий n-p-переход. 1)препятствие движению основных зарядоносителей; 2)не препятствовать движению неосновных зарядоносителей. Поэтому неосновных зарядоносители при pnпереходе свободно переходят из слоя в слой, образуя дрейфовый ток, в результате при отсутствии внешнего поля дрейфовые и диффузные токи равны и результирующий ток через прибор отсутствует.