4. Электрические свойства полупроводников

По данной теме решают преимущественно качественные задачи. При этом большое место занимают задачи о различных применениях полупроводников, а также задачи, в которых анализируют выраженные графически зависимости между физическими величинами, характеризующими электрические свойства полупроводников.

736. На графиках (рис. 227, а и б) приведены зависимости сопротивлений металла (а) и полупроводника (б) от температуры. Чем объясняется такое различие данных зависимостей?

Решение. Сопротивление металлического проводника с повышением температуры растет, так как число носителей тока в металле практически не изменяется, а число соударений электронов с ионами кристаллической решетки металла возрастает. Сопротивление полупроводника с повышением температуры, наоборот, уменьшается, так как при этом резко возрастает число носителей тока. Другие факторы играют здесь меньшую роль.

Рис. 227.

737. На рисунке 228 приведена зависимость силы тока I от напряжения для фотосопротивления при некоторой освещенности Как будет меняться эта зависимость при изменении освещенности? Решение. Проводимость фотосопротивления зависит от освещенности При росте освещенности проводимость увеличивается, т. е. сопротивление уменьшается. Зависимость силы тока от напряжения для фотосопротивления линейная (справедлив закон Ома). При Изменении освещенности характер зависимости от не изменится, только график будет образовывать с осью другой угол.

При сопротивление увеличивается и график пойдет под меньшим углом к оси При график образует больший угол с осью чем при освещенности

738. На рисунке 229 приведена вольтамперная характеристика германиевого диода. Определите прямой ток при в; обратный ток при

Ответ. Прямой ток обратный ток

739. Начертите схемы однополупериодного выпрямителя на полупроводниковом диоде и двухполупериодного выпрямителя на полупроводниковых диодах.

Рис. 228.

Решение. Схемы приведены на рисунке 230, а и б. Надо показать, что при переменном напряжении в первичной обмотке трансформатора в цепях, составленных по этим схемам, ток по нагрузке течет только в одном направлении. Условимся, что диод пропускает ток в направлении «острия». Графики переменного напряжения и выпрямленного тока при однополупериодном и двухполупериодном выпрямлении приведены соответственно на рисунках

740. Объясните работу выпрямителя, собранного по схеме, показанной на рисунке 232.

Рис. 229.

Рис. 230

Решение. Переменное напряжение подводят к точкам а выпрямленное напряжение снимают между точками С к В. Пусть в данный момент потенциал точки А положительный, отрицательный. Ток может идти только от точки А по ветви моста через нагрузку и по ветви к точке При изменении полярности напряжения ток от точки идет по ветви через нагрузку и ветвь С А к точке А. Через нагрузку ток протекает все время в одном направлении. Выпрямитель двухполупериодный. В один полупериод пропускают ток диоды 1, 2, а в другой полупериод — диоды 3 и 4.

Рис. 231.

Рис. 232.