מאפייני מתח זרם של מוליכים למחצה

מאפיין מתח זרם (VAC) - התלות של הזרם הזורם דרך ההתנגדות במתח על פני התנגדות זו, המתבטאת בצורה גרפית. מאפייני I - V יכולים להיות ליניאריים ולא ליניאריים, ובהתאם להתנגדות זו, ומעגלים המכילים התנגדויות אלה מחולקים לליניארי ולא ליניארי.

אז, המאפיין וולט-אמפר הוא התלות של המתח החשמלי בעוצמת הזרם במעגל החשמלי או באלמנטים בודדים שלו (ריאוסטט, קבל וכו'). מאפיין המתח-זרם של אלמנטים ליניאריים של מעגל חשמלי הוא קו ישר.

עם עלייה במתח המופעל על המוליך למחצה, ערך הזרם בו עולה הרבה יותר מהר מהמתח (איור 1), כלומר. יש קשר לא ליניארי בין זרם ומתח. אם, כאשר המתח U משתנה לכיוון ההפוך (-U), לשינוי הזרם במוליך למחצה יש אותו אופי, אך בכיוון ההפוך, אז למוליך למחצה כזה יש מאפיין זרם-מתח סימטרי.

V מיישרים מוליכים למחצה מבחר מוליכים למחצה עם סוגים שונים של מוליכות חשמלית (סוג n וסוג p) מאפיין אסימטרי וולט-אמפר (איור 2).

כתוצאה מכך, עם חצי גל אחד של מתח החילופין, מיישר המוליך למחצה יעביר זרם. זהו זרם קדימה Ipr שגדל במהירות ככל שחצי הגל הראשון של מתח ה-AC עולה.

כאשר נחשפת לחצי הגל השני של המתח, המערכת של שני מוליכים למחצה (במיישר שטוח) אינה מעבירה זרם בכיוון ההפוך Iobr. כמות קטנה מאוד של זרם Irev זורמת דרך צומת pn עקב נוכחותם של נושאי מיעוט במוליכים למחצה (אלקטרונים במוליך למחצה מסוג p וחורים במוליך למחצה מסוג n). הסיבה לכך היא ההתנגדות הגבוהה של שכבת הצומת (צומת pn) המתרחשת בין המוליך למחצה מסוג p לבין המוליך למחצה מסוג n.

ככל שחצי הגל השני של מתח החילופין גדל עוד יותר, הזרם ההפוך Iobr יתחיל לעלות לאט ועשוי להגיע לערכים שבהם שכבת המחסום (צומת pn) מתפרקת.

אורז. 1. מאפיין זרם-מתח של מוליך למחצה

אורז. 2. מאפיין וולט-אמפר אסימטרי של מיישר מוליכים למחצה (דיודה שטוחה)

ככל שהיחס בין זרם ישר לזרם הפוך גבוה יותר (נמדד באותם ערכי מתח), כך תכונות המיישר טובות יותר. זה מחושב מהערך של מקדם התיקון, שהוא היחס בין הזרם קדימה I'pr ל-I'obr ההפוך באותו ערך מתח: