Фізика підготовка до ЗНО комплексне видання

ЕЛЕКТРОДИНАМІКА

3. ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ У РІЗНИХ СЕРЕДОВИЩАХ

3.4. СТРУМ У НАПІВПРОВІДНИКАХ

3.4.2. ЗАСТОСУВАННЯ НАПІВПРОВІДНИКІВ

Термістори (терморезистори) — напівпровідники, які різко змінюють опір при зміні температури (використовуються як термометри, термореле).

Фоторезистори — напівпровідники, які різко змінюють опір при освітленні (використовуються як люксметри, фотореле) (рис. 42).

Рис. 42

Контакт домішкових напівпровідників р- і n -типу (р—n -перехід)

У контакті напівпровідників р- і n -типу відбувається взаємна дифузія електронів і дірок та їх нейтралізація, унаслідок чого виникає запірний шар: шар, збіднений вільними носіями заряду. У запірному шарі створюється електричне поле, спрямоване від n до р, і контактна різниця потенціалів φ ₁ - φ ₂ (рис. 43).

Рис. 43

Одностороння провідність р—n -переходу

Якщо створити поле , спрямоване від р- до n -типу напівпровідника, то запірний шар ліквідується, опір зменшується, струм збільшується (рис. 44).

Якщо створити поле, спрямоване від n - до р-типу напівпровідника, то запірний шар збільшується, опір збільшується, сила струму зменшується (рис. 45).

Рис. 45

р—n -перехід у колі змінного струму діє як випрямляч: пропускається струм тільки в одному напрямку.

Напівпровідниковий діод — пристрій з р—n -переходом (випрямляч) (рис. 46). Вольт - амперна характеристика напівпровідникового діода показана на рис. 47.

Рис. 46  Рис. 47

Напівпровідниковий тріод (транзистор) — пристрій з р—n —р- або n —р—n -переходом (р—n —p -транзистор, рис. 48).

Рис. 48

Напівпровідникові елементи (діоди, транзистори) є головною частиною сучасних електронних пристроїв (від калькулятора чи комп’ютера до систем керування супутниками).