Características de corriente-voltaje de los semiconductores
Característica de corriente-voltaje (VAC) — la dependencia de la corriente que fluye a través de la resistencia con el voltaje a través de esta resistencia, expresada gráficamente. Las características I — V pueden ser lineales y no lineales y, dependiendo de esta resistencia, los circuitos que contienen estas resistencias se dividen en lineales y no lineales.
Entonces, la característica de voltios-amperios es la dependencia del voltaje eléctrico de la intensidad de la corriente en el circuito eléctrico o sus elementos individuales (reóstato, capacitor, etc.). La característica tensión-corriente de los elementos lineales de un circuito eléctrico es una línea recta.
Con un aumento en el voltaje aplicado al semiconductor, el valor de la corriente en él aumenta mucho más rápido que el voltaje (Fig. 1), es decir existe una relación no lineal entre la corriente y el voltaje. Si, cuando el voltaje U cambia a la inversa (-U), el cambio de corriente en el semiconductor tiene el mismo carácter, pero en la dirección opuesta, entonces dicho semiconductor tiene una característica simétrica de corriente-voltaje.
V rectificadores de semiconductores selección de semiconductores con diferentes tipos de conductividad eléctrica (tipo n y tipo p) característica asimétrica de voltios-amperios (Fig. 2).
Como resultado, con una media onda del voltaje alterno, el rectificador de semiconductores pasará corriente. Es una corriente directa Ipr que aumenta rápidamente a medida que aumenta la primera media onda del voltaje de CA.
Cuando se expone a la segunda media onda de voltaje, el sistema de dos semiconductores (en un rectificador plano) no deja pasar corriente en la dirección opuesta Iobr. Una cantidad muy pequeña de corriente Irev fluye a través de la unión pn debido a la presencia de portadores minoritarios en los semiconductores (electrones en un semiconductor de tipo p y huecos en un semiconductor de tipo n). La razón de esto es la alta resistencia de la capa de unión (unión pn) que se produce entre el semiconductor de tipo p y el semiconductor de tipo n.
A medida que aumenta aún más la segunda media onda del voltaje alterno, la corriente inversa Iobr comenzará a aumentar lentamente y puede alcanzar valores donde la capa de barrera (unión pn) se rompe.
Arroz. 1. Característica corriente-voltaje de un semiconductor
Arroz. 2. Característica asimétrica de voltios-amperios de un rectificador semiconductor (diodo plano)
Cuanto mayor sea la relación entre la corriente continua y la corriente inversa (medida en los mismos valores de voltaje), mejores serán las propiedades del rectificador. Esto se calcula a partir del valor del coeficiente de corrección, que es la relación entre la corriente directa I'pr y la inversa I'obr al mismo valor de voltaje:
