Características de corrente-tensão de semicondutores

Característica de Tensão de Corrente (VAC) — a dependência da corrente que flui através da resistência da tensão através desta resistência, expressa graficamente. As características I — V podem ser lineares e não lineares e, dependendo dessa resistência, os circuitos que contêm essas resistências são divididos em lineares e não lineares.

Portanto, a característica volt-ampère é a dependência da tensão elétrica da força da corrente no circuito elétrico ou de seus elementos individuais (reostato, capacitor, etc.). A característica tensão-corrente dos elementos lineares de um circuito elétrico é uma linha reta.

Com o aumento da tensão aplicada ao semicondutor, o valor da corrente nele aumenta muito mais rápido que a tensão (Fig. 1), ou seja, existe uma relação não linear entre corrente e tensão. Se, quando a tensão U mudar para o inverso (-U), a mudança de corrente no semicondutor tiver o mesmo caráter, mas na direção oposta, esse semicondutor terá uma característica simétrica de tensão-corrente.

V retificadores semicondutores seleção de semicondutores com diferentes tipos de condutividade elétrica (tipo n e tipo p) característica volt-ampère assimétrica (Fig. 2).

Como resultado, com uma meia onda da tensão alternada, o retificador semicondutor passará a corrente. É uma corrente direta Ipr que aumenta rapidamente à medida que a primeira meia onda da tensão CA aumenta.

Quando exposto à segunda meia onda de tensão, o sistema de dois semicondutores (em um retificador plano) não passa corrente na direção oposta Iobr. Uma quantidade muito pequena de corrente Irev flui através da junção pn devido à presença de portadores minoritários em semicondutores (elétrons em um semicondutor tipo p e buracos em um semicondutor tipo n). A razão para isso é a alta resistência da camada de junção (junção pn) que ocorre entre o semicondutor tipo p e o semicondutor tipo n.

À medida que a segunda meia onda da tensão alternada aumenta ainda mais, a corrente reversa Iobr começará a aumentar lentamente e pode atingir valores em que a camada de barreira (junção pn) se rompe.

Arroz. 1. Característica de corrente-tensão de um semicondutor

Arroz. 2. Característica volt-ampère assimétrica de um retificador semicondutor (diodo plano)

Quanto maior a relação de corrente contínua para corrente reversa (medida nos mesmos valores de tensão), melhores as propriedades do retificador. Isso é calculado a partir do valor do coeficiente de correção, que é a razão entre a corrente direta I'pr e a reversa I'obr no mesmo valor de tensão: