Положительного полупериода

При наличии контакта происходит проникновение электронов из объема N в объем Р и обратное перемещение дырок. Это перемещение дырок и электронов приводит к появлению в объеме Р нескомпенсированного отрицательного объемного< заряда, создаваемого полями акцепторной- примеси, а в объеме N — положительного объемного заряда, создаваемого положительными полями до-норной примеси. Заряды в обеих областях распределяются в тонком слое (объеме) около границы раздела, поэтому они носят название объемных зарядов ( 3.1, а). Объемные заряды создают электрическое поле, которое начинает препятствовать перемещению (диффузии) носителей, стремясь возвратить их обратно в N- и Р-области. Направление электрического поля показано на 3.1, б стрел-2 зек. ices 33

В МОП-транзисторах существенную роль играет положительный заряд, присутствующий в оксиде. Действие этого заряда эквивалентно наличию положительного напряжения на затворе, так что в случае полупроводника р-типа инверсный слой существует уже при нулевом управляющем напряжении. Для полупроводника я-типа присутствие положительного объемного заряда в оксиде вызывает образование слоя с повышенной концентрацией электронов. Поэтому для создания инверсного слоя напряжение на затворе должно превышать значение, достаточное для нейтрализации этого заряда. Таким образом, проводимость канала МОП-транзистора на подложке р-типа (n-канал) можно увеличивать или уменьшать в зависимости от полярности напряжения на затворе. В случае подложки л-типа при t/3 = 0 канал отсутствует и для его создания необходимо приложить напряжение L/j<0, т. е. такие приборы могут работать только в режиме обогащения канала неосновными носителями заряда (дырками). МОП-транзисторы с n-каналом принято называть транзисторами с обеднением, несмотря на то, что они могут работать также в режиме обогащения канала неосновными носителями заряда (электронами).

ной ионизации около стока, дальнейшему росту положительного объемного заряда дырок и т. д. Возникает положительная обратная связь между числом носителей, генерируемых вследствие ударной ионизации, и числом носителей, инжектируемых из истока. Это приводит к резкому неуправляемому росту тока, т. е. пробою, напряжение которого может быть в 1,5...2 раза меньше собственного напряжения лавинного пробоя р-п перехода сток—подложка. В транзисторах с длиной канала 1 мкм f си проб ^ '^ ^ ПРИ ^зи > ^пор- OHO снижается при росте концентрации примесей в подложке и уменьшении толщины стоковой области, как и в транзисторе с длинным каналом,

обусловлено наличием в катодной области нескомпенсированного положительного объемного заряда и у поверхности катода весьма высокой напряженности поля ( 5.2). Этим в значительной степени определяется плотность тока в катодной области.

лярности воздействующего на дуговой промежуток напряжения вследствие большой разницы в подвижностях электронов и ионов вблизи нового катода возникает слой протяженностью 1С, из которого электроны уходят в сторону нового анода и остается положительный объемный заряд. Ток проводимости в пределах этого слоя становится униполярным током ионов, в остальной плазме он является двуполярным. Образование положительного объемного заряда у катода приводит к резко неравномерному распределению электрического поля в дуговом промежутке. При этом почти вся разность потенциалов приложена к области

Если считать, что при г = /с значение t/z == t/, где U — напряжение, приложенное к промежутку, то из уравнения (5.145) можно определить ширину области положительного объемного заряда /с — 1,05 X х 103У1Ж

Это условие дает значения пробивных напряжений несколько больше, чем начальные, что указывает на то, что начальная лавина не способна обеспечить условия для образования стримера. При начальном напряжении стример возникает лишь после прохождения ряда лавин и накопления достаточного положительного объемного заряда. Таким образом, начальное напряжение соглаено стримерной теории равно минимальному пробивному.

• Двойной электрический слой у поверхности кристалла ( 1-10, а) возникает в связи с тем, что некоторая доля общего количества освободившихся от связей с атомами электронов в процессе и> разнонаправленного движения остается вне приповерхностного слоя металла, образуя слой отрицательного объемного заряда, а атомы, лишившиеся электронов и представляющие собой положительные ионы, образуют внутри граничной поверхности слой положительного объемного заряда.

порождается тем, что плотность электронного потока в отверстии должна повыситься против плотности потока в свободном сечении дуги, так как направленный ток по всей длине дуги остается неизменным. Повышению плотности электронного потока предшествует появление положительного объемного заряда у входа в отверстие. Этот заряд возникает в переходном режиме в связи с тем, что вначале число электронов, покидающих отверстие, превышает число их, входящих в отверстие из плазмы.

редь, диффундируют в полупроводник n-типа, в результате чего * приконтактном слое полупроводника р-типа возникнет отрицательный заряд ионов акцепторной примеси. Таким образом, область раздела полупроводников n-и р-типа окажется обедненной свободными носителями заряда и, несмотря на малую ширину d » 10~e-MO~8 м, будет обладать большим сопротивлением, во много раз превышающим сопротивление остальной части полупроводников. Наличие отрицательного -и положительного объемного зарядов приводит к образованию электрического поля, которое препятствует дальнейшему диффузионному потоку носителей заряда. В равновесное состояние система приходит при условии равенства потоков свободных носителей заряда, вызванных градиентом их концентраций и диэлектрическим полем объемного заряда. Теперь рассмотрим, что произойдет, если к р-«-переходу приложить внешнее напряжение. Пусть к р-области присоединен положительный полюс питания, а к л-области — отрицательный. Такое внешнее поле будет направлено навстречу электрическому полю, обусловленному объемными зарядами. При этом основные носители заряда в р- и «-полупроводниках, имеющие наибольшую энергию, получают возможность проникать через обедненный слой в области, где они оказываются неосновными носителями заряда и рекомбинируют. Такое направленное движение носителей заряда является электрическим током, и можно сказать, что электронно-дырочный переход при такой полярности внешнего напряжения будет «открыт» и через него потечет прямой ток.

В настоящее время ведутся поиски новых диэлектриков для затвора, в которых скорости накопления заряда при облучении были бы минимальны. К таким диэлектрикам относятся структура SiO2—Si3N4 (нитрид кремния), а также А12Оз. Одной из причин уменьшения скорости накопления заряда в этих диэлектриках при облучении ИИ является более высокая, чем у SiOj, проводимость, что приводит к частичной компенсации положительного объемного заряда дырок электронами проводимости.

Это объясняется следующим. Во второй ветви с диодом Д2 ток практически равен нулю, так как для этого полупериода диод включен в непроводящем направлении и его сопротивление велико. В первой ветви диод Д4 для положительного полупериода включен в проводящем направлении, но он начинает пропускать ток только при напряжении

а) Сигнал управления отсутствует (/у = 0). В каждый положительный полупериод напряжения вентиль отпирается и в рабочей цепи проходит ток одного и того же направления. Практически через несколько полупериодов после включения напряжения и сердечник допадает в насыщение Ф = Ф^, и э. д. с. е„ в рабочей обмотке становится равной нулю ( 14.11). При этом ток в цепи ограничивается только сопротивлением нагрузки гн и проходит в течение всего положительного полупериода:

В начале положительного полупериода вентиль отпирает рабочую цепь и возникает небольшой по величине ток, компенсирующий действие тока управления и перемагничивающий сердечник (участок АБ

В оставшуюся часть положительного полупериода (участок Б—Г) ток по форме повторяет напряжение и (см. 14.13, б). Рабочая точка перемещается по горизонтальному участку кривой Ф(Я), и к концу полупериода, когда и = О, попадает в точку Г, с которой начинается следующий управляющий полупериод.

Равенство амплитудного значения индукции и индукции насыщения означает, что напряжение питания является предельным для магнитного усилителя (ср. с задачей 1.9). Следовательно, в интервале 0 <^ wt <^ as положительного полупериода индукции сердечников меняются по закону косинуса с амплитудой 1,3 Т и сдвинуты относительно друг друга по оси ординат на удвоенное значение постоянной составляющей индукции.

Так как Т/2 = 5тзар, то в течение положительного полупериода емкость заряжается до 49,5 • 0,993 = 49,15 в. Когда емкость разряжается, то эквивалентная схема имеет вид 3-16, г. Постоянная времени при разряде тоа, = 10* • 10е = 0,01 сек = 10 мсек.

Изменением потенциала сетки нельзя погасить дугу. Прекратить прохождение тока через тиратрон (так же как и через газотрон) можно, сняв анодное напряжение. При питании тиратрона переменным напряжением гашение дуги происходит автоматически в конце каждого положительного полупериода, когда анодное напряжение спадает до нуля.

На 6.8,6 изображена схема простейшего однополупериод-ного выпрямителя, работающего на резистивную нагрузку с сопротивлением RH. В соответствии с равенствами (6.36) диод в течение положительного полупериода входного напряжения эквивалентен активному сопротивлению ./?пр, а в течение отрицательного полупериода — разрыву цепи. Считая, что на входе выпрямителя действует источник гармонической ЭДС e(t) =?msin со/ с внутренним сопротивлением Rr, находим напряжение на нагрузке

Режим С. Режим С характеризуется тем, что рабочую точку П выбирают за точкой отсечки и ток в транзисторе возникает только в течение некоторой части положительного полупериода входного напряжения ( 5.20). Этот режим сопровождается большими искажениями усиливаемого напряжения, но к. п. д. устройства может быть очень высоким и приближаться к единице. Режим С применяют в избирательных усилителях и автогенераторах, которые благодаря наличию колебательных контуров или других частотно-зависимых устройств выделяют лишь основную гармонику из несинусоидального напряжения, возникающего вследствие больших нелинейных искажений.

При переходе от положительного полупериода переменного напряжения, приложенного между катодом и анодом, к отрицательному дуговой разряд прекращается, но электроны и положительные ионы исчезают не сразу, а только через 10~3 -з- 10~* сек. Часть из них диффундирует к стенкам баллона и там рекомбинирует, а некоторые продолжают

лупериоде напряжения на аноде происходит деионизация паров ртути, поэтому во время каждого следующего положительного полупериода анодного напряжения необходимо подавать на зажигатель очередной поджигающий импульс. Очевидно, поджигающие импульсы должны подаваться синхронно с анодным напряжением. Изменяя фазу поджигающих импульсов, можно изменить длительность горения дуги, а следовательно, и величину выпрямленного напряжения, если игнитрон работает в выпрямительной схеме. Роль зажигателя в игнитроне подобна роли управляющей сетки и тиратроне.