Strömspänningsegenskaper hos halvledare
Current-Voltage Characteristic (VAC) — strömmen som flyter genom resistansen är beroende av spänningen över detta motstånd, uttryckt grafiskt. I - V-karakteristika kan vara linjära och icke-linjära, och beroende på detta motstånd, och kretsar som innehåller dessa resistanser delas in i linjära och icke-linjära.
Så, volt-ampere-karakteristiken är beroendet av den elektriska spänningen på styrkan av strömmen i den elektriska kretsen eller dess individuella element (reostat, kondensator, etc.). Spänningsströmkarakteristiken för linjära element i en elektrisk krets är en rak linje.
Med en ökning av spänningen som appliceras på halvledaren ökar värdet på strömmen i den mycket snabbare än spänningen (fig. 1), d.v.s. det finns ett icke-linjärt samband mellan ström och spänning. Om, när spänningen U ändras till det omvända (-U), strömändringen i halvledaren har samma karaktär, men i motsatt riktning, så har en sådan halvledare en symmetrisk ström-spänningskarakteristik.
V halvledarlikriktare urval av halvledare med olika typer av elektrisk konduktivitet (n-typ och p-typ) asymmetrisk volt-ampere-karaktäristik (Fig. 2).
Som ett resultat, med en halvvåg av växelspänningen, kommer halvledarlikriktaren att passera ström. Det är en framåtström Ipr som snabbt ökar när den första halvvågen av växelspänningen ökar.
När det utsätts för den andra halvvågen av spänning, passerar systemet med två halvledare (i en platt likriktare) inte ström i motsatt riktning Iobr. En mycket liten mängd ström Irev flyter genom pn-övergången på grund av närvaron av minoritetsbärare i halvledare (elektroner i en p-typ halvledare och hål i en n-typ halvledare). Anledningen till detta är den höga resistansen hos kopplingsskiktet (pn-övergång) som uppstår mellan p-typ-halvledaren och n-typ-halvledaren.
När den andra halvvågen av växelspänningen ökas ytterligare, kommer backströmmen Iobr att börja långsamt öka och kan nå värden där barriärskiktet (pn-övergången) går sönder.
Ris. 1. Strömspänningskarakteristik för en halvledare
Ris. 2. Asymmetrisk volt-amperekarakteristik för en halvledarlikriktare (platt diod)
Ju högre förhållandet är mellan likström och backström (mätt vid samma spänningsvärden), desto bättre egenskaper har likriktaren. Detta beräknas från värdet på korrigeringskoefficienten, som är förhållandet mellan framåtströmmen I'pr och den omvända I'obr vid samma spänningsvärde:
