Теоретичні відомості. Напівпровідникові діоди — прилади, які мають односторонню провідність

Напівпровідникові діоди — прилади, які мають односторонню провідність. Вона зумовлюється властивостями запірного шару на межі двох напівпровідників, один з яких має електронну провідність, а другий — діркову. Виготовляють германієві, селенові, купроксні та кремнієві діоди. Германієвий діод типу Д302 в одному (прямому) напрямі при спаді напруги на ньому 0, 25 В пропускає струм до 1 А, а в другому (зворотному) при напрузі 200 В — не більше 1 мА. Інакше кажучи, опір цього діода в прямому напрямі становить 0, 25 Ом, а зворотному — 200 к0м.

Однак виявляється, що напівпровідникові діоди зберігають свої властивості односторонньої провідності лише у вузькому інтервалі температур (порядку — 60°С...+125°С). З підвищенням температури опір діода зменшується, а струм у зворотному напрямі швидко зростає.

Рис. 8.7.1

Для встановлення закону зміни опору діодів у зворотному напрямі залежно від зміни температури на рис. 8.7.1 подано електричну схему. Селеновий S і германієвий G діоди закріплюють в електричній печі Р разом з термопарою Т, яка в поєднанні з гальванометром G₀, проградуйованим в термометричній шкалі, служитиме вимірювачем температури.

Піч Р виготовлена з фарфорової трубки, на яку намотана нікелінова спіраль, вкрита шаром глини, розмішаної з азбестовою ватою. Кінці фарфорової трубки закриті слюдяними заслінками. Струм розжарення спіралі регулюють реостатом R₂ від 0, 2 до 0, 5 А.

Потенціометром R₁ підбирають струми І₁ і І₂ так, щоб вони не перевищували струми, допустимі для приладів mА₁ і mА₂.

Опір діода визначають із співвідношення:

.

де U – напруга, що відповідає показам вольтметра V;

І – струм через даний діод;

r _a — внутрішній опір відповідного мікроамперметра.