Читать онлайн «Электронные приборы»

ББК32. 85я73 Б90 Рецензенты: кафедра ОТПС Высшего колледжа связи; э лабораторией НИИ прикладных физических проблем д-р физ. -w наук Б. И. Беляев Булычев А. Л. и др. Б90 Электронные приборы. - М. : Лайт Лтд. , 2000. - 416 с: ил. ISBN 5-89818-048-6 Рассматриваются устройство, физические процессы, характеристики, параметры, система обозначений и простейшие схемы применения полупроводниковых приборов, электронно управляемых ламп, электронно-лучевых трубок. Учтено качественное изменение элементной базы радиоэлектроники и бурное развитие оптоэлектроники Для студентов радитехнических специальностей вузов. Может быть полезным для инженерно-технических работников, занимающихся вопросами создания радиоэлектронных устройств. ББК32. 85я73 © А. Л. Булычев, П. М. Лямин, Е. С. Тулинов, 1999 ISBN 5-89818-048-6 © Лайт Лтд. , 2000 1 ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ 1. 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПОЛУПРОВОДНИКАХ 1. 1. 1. Полупроводники с собственной электропроводностью К полупроводникам относятся вещества, которые по своим электрическим свойствам занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Отличительным признаком полупроводников является сильная зависимость их электропроводности от температуры, концентрации примесей, воздействия светового и ионизирующего излучений. В создании электрического тока могут принимать участие только подвижные носители электрических зарядов. Поэтому электропроводность вещества тем больше, чем больше в единице объема этого вещества находится подвижных носителей электрических зарядов. В металлах практически все валентные электроны (являющиеся носителями элементарного отрицательного заряда) свободны, что и обусловливает их высокую электропроводность. Например, удельное сопротивление меди р = 0,017 • Ю-6 Ом • м. В диэлектриках и полупроводниках свободных носителей значительно меньше, поэтому их удельное сопротивление велико. Например, для диэлектрика полиэтилена р = 1015 Ом ■ м, а для полупроводника кремния р = 2 ■ 103 Ом • м. Характерной особенностью полупроводников является ярко выраженная температурная зависимость удельного электрического сопротивления. С повышением температуры оно, как правило, уменьшается на 5... 6% на градус, в то время как у металлов удельное электрическое сопротивление с повышением температуры растет на десятые доли процента на градус. Удельное сопротивление полупроводника также резко уменьшается при введении в него незначительного количества примеси. 6 1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ Большинство применяемых в настоящее время полупроводников относится к кристаллическим телам, атомы которых образуют пространственную решетку. Взаимное притяжение атомов кристаллической решетки осуществляется за счет ковалентной связи, т. е. общей пары валентных электронов, вращающихся по одной орбите вокруг этих атомов. Согласно принципу Паули, общую орбиту могут иметь только два электрона с различными спинами, поэтому число ковалентных связей атома определяется его валентностью.