Аккумуляторы гальванические

В качестве легирующих примесей применяют элементы III и V групп Периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Легирующие элементы III группы создают дырочную электропроводность полупроводниковых материалов и называются акцепторными примесями» элементы V группы — электронную электропроводность и называются донорными примесями.

В гл. 1 отмечалось, что полупроводники могут иметь два типа проводимости: электронную (n-тип), обусловленную донорными примесями N4, и дырочную (р-тип), обусловленную акцепторными примесями Na.

ными или полупроводниками р-типа. Атомы примеси, способные образовывать дырки, называются акцепторными примесями, или акцепторами.

Технология производства полупроводниковых интегральных микросхем преимущественно планарная и основана на поочередном легировании (обогащении) отдельных участков полупроводниковой пластинки донорными и акцепторными примесями через технологические отверстия — «окна». Легирование осуществляется через специально наносимую на поверхность полупроводника маску путем диффузии при высоких температурах из твердых, жидких или газообразных соединений, содержащих атомы примеси. При ионной имплантации ионы примеси ускоряются в специальных ускорителях до весьма больших скоростей, позволяющих им при попадании на поверхность полупроводника внедряться в него на заданную глубину.

Акцепторными примесями, широко применяемыми в технологии изготовления диффузионных структур в кремнии и других полупроводниковых материалах, являются бор и галлий. В ряде случаев используют алюминий.

Базовую область 5 /ьтипа получают ионным легированием акцепторными примесями, используя ранее выращенный углубленный диоксид в качестве маски. Затем через маску наносят слой поликристаллического кремния, который в нужных местах легируют донорами (поликремний п+-типа) и акцепторами (поликремний р+ -типа). Этот слой в дальнейшем служит источником до-норных примесей при формировании методом диффузии эмиттерной и коллекторной контактных областей л+-типа.

Полупроводники с донорными примесями сокращенно называют полупроводниками я-типа проводимости, а полупроводники с акцепторными примесями — полупроводниками р-типа проводимости. Основными носителями в полупроводнике n-типа являются электроны, и их количество обозначается п„. Неосновными носителями в полупроводнике /г-типа являются дырки, и их количество обозначается р„. Основными и неосновными носителями в полупроводнике р-типа будут дырки и электроны; соответственно их количество обозначается через рр и пр, а общая концентрация дырок и электронов — р и п. Концентрацию вводимых донорных и акцепторных атомов обозначают соответственно через Na и Na.

6. Что называется донорными, акцепторными примесями?

Разновидностью светодиодов является светосигнальный индикатор с плавно изменяющимся цветом свечения. Он имеет две дырочные области из фосфида галлия, легированные различными акцепторными примесями. Одна область дает зеленое свечение, другая — красное. Каждый из р-п переходов имеет отдельный вывод, что позволяет получать либо'красное, либо зеленое свечение, а при одновременном включении обоих переходов, регулируя ТОК через переходы, можно получить изменяющийся цвет свечения от зелено-желтого до желто-красного.

В процессе наращивания эпитаксиальный слой кремния можно легировать донорными и акцепторными примесями. При этом в кварцевый реактор, где размещена монокристаллическая подложка, вместе с парами SiCI4 и молекулярным Н2 подают газообразные соединения водорода с мышьяком (AsH3), фосфором (РН3) или бором (В2Не). Подложки в кварцевом реакторе крепят на графитовом основании. Нагрев осуществляют индукционными токами высокой частоты.

вания, например, эпитаксиальных слоев элементарных полупроводников акцепторными примесями галлий, тетраэд-рический радиус атома которого мало отличается от этого параметра у кремния и германия, более предпочтителен, чем бор, расхождение атомных размеров которого от кремния достигает 25—30 % •

Электрическую энергию постоянного тока получают в настоящее время чаще всего из электрической энергии переменного тока с помощью полупроводниковых преобразовательных устройств. Реже для этой цели используют генераторы, приводимые во вращение электрическими и неэлектрическими двигателями, аккумуляторы, гальванические элементы и термогенераторы.

Неотъемлемой частью как усилительных устройств, так и любых других электронных узлов и систем являются вторичные источники электропитания (ВИЭП), обеспечивающие их электрической энергией требуемого вида и качества. Эта электрическая энергия вырабатывается в первичных источниках электропитания, к числу которых относятся электростанции, электромашинные генераторы, аккумуляторы, гальванические, солнечные и атомные батареи и'др. Параметры первичных источников электроэнергии не всегда удовлетворяют требованиям, предъявляемым к ним разнообразной электронной аппаратурой. Поэтому между самим первичным источником и электронной системой обычно включается специальное преобразующее устройство, называемое ВИЭП. Таким образом, назначение ВИЭП состоит в передаче энергии электронным устройствам с необходимым преобразованием и минимальными потерями.

Источниками постоянного тока могут быть генераторы, аккумуляторы, гальванические.элементы, термопары, фотоэлементы и др. В них электрическая энергия получается путем преобразования других видов энергии: механической, химической, тепловой, лучистой. Характеризуют источники чаще всего следующими величинами: электродвижущей силой (э. д. с.) Е, которая равна напряжению на разомкнутых зажимах источника; номинальным током /н, номинальным напряжением UH, номинальной мощностью Рн.

Приемниками постоянного тока могут быть электрические двигатели, электролизные установки, аккумуляторы во время зарядки, электромагниты, осветительные лампы и други-е устройства, в которых электрическая энергия преобразуется в другие виды энергии — механическую (электродвигатели), тепловую (электропечи), химическую (гальванические установки), световую (осветительные лампы). Основными величинами, характеризующими приемники, являются: номинальное напряжение UH — напряжение, при котором приемник развивает расчетную, номинальную мощность /V, номинальный ток /н.

Для питания радиоэлектронной аппаратуры могут быть использованы: электрохимические источники (аккумуляторы, гальванические элементы и батареи из них, топливные элементы); преоб-

Источники электропитания подразделяются на первичные и вторичные. Под первичными источниками электропитания обычно понимают преобразователи энергии какого-либо вида (механической, химической, тепловой, световой и т. д.) в электрическую. К таким источникам относятся электромашинпые генераторы, аккумуляторы, гальванические элементы, солнечные и атомные элементы и т. д. Вторичными источниками электропитания называют преобразователи электрической энергии одного вида (род тока, напряжение, частота, число фаз) в электрическую энергию другого вида.

В случае когда характеристика и = f (i) криволинейна, что может быть, если величина е нелинейно зависит от i, или когда гвн зависит от i, цепь, содержащая такой источник, является нелинейной цепью. Во второй части, посвященной теории линейных электрических цепей, будем предполагать, что источники э. д. с. обладают линейной характеристикой. Источниками э. д. с. в указанном смысле являются, например, аккумуляторы, гальванические элементы, вращающиеся электрические генераторы постоянного тока.

Электрическую энергию постоянного тока получают в настоящее время чаще всего H:J электрической энергии переменного тока с помощью полупроводниковых преобразовательных устройств. Реже для этой цели используют генераторы, приводимые во вращение электрическими и неэлектрическими двигателями, аккумуляторы, гальванические элементы и термогенераторы.

тока используются генераторы, приводимые во вращение неэлектриче. скими двигателями, аккумуляторы, гальванические элементы и тер могенераторы.

В случае когда характеристика и = /(г) криволинейна, что может быть, если величина е нелинейно зависит от г или когда гш зависит от г, цепь, содержащая такой источник, является нелинейной цепью. Во второй части, посвященной теории линейных электрических цепей, будем предполагать, что источники ЭДС обладают линейной характеристикой. Источниками ЭДС в указанном смысле являются, например, аккумуляторы, гальванические элементы, вращающиеся электрические генераторы постоянного тока.

Электрохимические ячейки подразделяются на гальванические, или первичные, элементы, топливные элементы, электролизные, комбинированные и сепараторные ячейки и аккумуляторы.