23
I
s
=
sJ
др
— меншікті емес зарядтардың әсерінен
болатын қанықпа тогы
(жылу тогы); φ
Т
— жылу потенциалы.
Егер
U
= 0 болса, онда (1.5) өрнек бойынша
I
a =
0.
р-п
ауысуына тура кернеу
берсек (
U
=
U
a
> 0), онда (1.5) өрнектегі бір санын есептемеуге болады да
I
a
(
U
a
),
вольт-амперлік сипаттамасы экспоненциальды заң бойнша өзгереді. Ал кері
кернеу берсек (
U = U
b
<
0), онда
T
/
U
e
−
шамасын өте аз деп ескермеуге болады
да, токты келесі өрнекке тең деп алуға болады:
I
a
=
I
b
= –
I
s
.
р-п
ауысуын ток көзіне тура бағытта қосқанда, оның реалдық
вольт-амперлік сипаттамасының тура тармағына (әсіресее үлкен токтардың
шамалары болғанда)
р-п
құрылымының қабықтарының көлемдік заряды әсер
етеді. Яғни
р-п
ауысуының тура бағытта қосқанда, оның бойында Δ
U
а
–ға тең
кернеу шығыны болады. Кремниден жасалған шалаөткізгіштің
р-п
ауысуының
бойндағы кернеу шығыны, германиден
жасалған шалаөткізгіштің
р-п
ауысуының бойындағы шығынға қарағанда көптеу, өйткені кремнидің
электрөткізгіштігі германиге қарағанда аздау. Мысалы бойына тура ток
жүргенде, кремниде Δ
U
а
= 0,8÷1,2 В, ал германиде Δ
U
а
= 0,3÷0,6 В.
Сонымен қатар
р-п
ауысуын ток
көзіне кері бағытта қосқанда, оның
реалдық вольт-амперлік сипаттамасының кері тармағына
р-п
ауысуының беті
арқылы ағатын ақпа ток және тасымалдаушы зарядтардың өзара генерация
жасаулары қатты әсер етеді. Бұл екі құбылыс бойында тесіп өтіп кету процесін
туғызады. Осы екі факторлардың әсерінен,
р-п
ауысуын ток көзіне кері бағытта
қосқанда, оның реалдық вольт-амперлік сипаттамасының кері тармағының түрі
1.9-суретте көрсеткендей болады. Ақпа ток U
b
кернеуімен сызықты байланыста
болып келеді. Бұл ток р-п ауысуының сырытқы бетінің лас болуының кесірінен,
р-п ауысуының электрөткізгіштігін жоғарылатады да, кері токтың шамасын
ұлғайтады. Кері токтың бұл құрамы вольт-амперлік сипаттамасының кері
тармағында 1-2 нүкте арқылы көлбеумен белгіленген.
Тасымалдаушы зарядтардың өзара генерация жасауларының әсері
берілетін кері кернеудің шамасын үлкейткенде байқауға болады. Алғашқыда бұл
құбылыстың әсері кері токтың U
b
кернеуімен сызықты емес байланыста болуына
себепші болады (2 – 3 участок). Ал содан кейін бұл құбылыс
р-п
ауысуын ойып
тесілуіне себепші болатын, кері токтың лез үлкеюіне (3 – 4 – 5 участок) әкеліп
ұрындырады.
р-п
ауысуында қосымша заряд тасмалдаушы бөлшектердің пайда болуына
әртүрлі себептер бар болғандықтан
, электрлік тесіп өту және жылылық тесіп
өту
деп екіге бөлінеді. Электрлік тесіп өту құбылысы
көшкіндік (лек-лектік)
тесіп өту және тунельдік тесіп өту
болып тағыда екіге түрге бөлінеді.
Электрлік тесіп өту
кезінде (1.9-суретте 3-4 нүктелер аралығы) ток
мәнінің елеулі өзгеруіне қарамастан кернеу шамасы тұрақты қалады. Бұл
құбылыс өндірісте кернеуді түрақтандыруға
пайдаланылып, ал диод
кремнийлік стабилитрон
(негізінен Sі-ден жасалынатын болғандықтан) деп
аталады. Дегенмен, токтың шамасы тежеусіз өсе беретін болса, электрлік тесіп
24
өту
жылулық тесіп өтуге
ауысып (токтың есерінен жылудың көп бөлінуіне
байланысты), электрондық аспап толық істен шығуы мүмкін (сипаттамада 2-
3 нүктелер аралығы).
Сонымен диодтың негізгі сипаттамасы оның
1.9-суретте келтірілген
вольтамперлік сипаттамасы болып табылады. Ал
оның температураға
байланысты тәуелділігін зерттейтін болсақ, оны жартылай өткізгіш
кедергісінің өзгерісіне байланысты анықтауға бодады. Жартылай өткізгіш
кедергісінің температура өскен сайын төмендей түсетінін ескере отырып,
диодтың қай қосулуында болмасын (тура, кері) токтың да өсе түсетінін
білеміз. Осы өзгеріс едәуір шамаға жетіп,
өмірде жартылай өткізгіштік
электрондық аспаптардың ең бір басты кемшілігі -
температуралық
тұрақсыздыққа
әкеп соқтырады.
Достарыңызбен бөлісу: