Полупроводнико́вые материа́лы - полупроводники, применяемые для изготовления электронных приборов и устройств. Используют главным образом кристаллические полупроводниковые материалы (например, легированные монокристаллы кремния или германия, химические соединения некоторых элементов III и V, II и VI групп периодической системы). Всё большее значение приобретают твердые аморфные полупроводниковые вещества и органические полупроводники.

* * *

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ - ПОЛУПРОВОДНИКО́ВЫЕ МАТЕРИА́ЛЫ, обширный класс материалов, проявляющих полупроводниковые (см. ПОЛУПРОВОДНИКИ) свойства. В него входят сотни самых разнообразных веществ - как элементов, так и химических соединений. По мнению основоположника полупроводникового материаловедения акад. А. Ф. Иоффе (см. ИОФФЕ Абрам Федорович), «полупроводники - это почти весь окружающий нас неорганический мир». Несмотря на существенные различия в строении и химическом составе, материалы этого класса роднит одно качество - способность сильно изменять свои электрические свойства под влиянием небольших внешних энергетических воздействий. Полупроводниковые свойства проявляют не только неорганические вещества, существует обширный класс органических полупроводников.

По химическому составу полупроводниковые материалы разделяют на простые элементарные полупроводники и сложные полупроводники - полупроводниковые соединения. Широкое применение в полупроводниковой промышленности находят не только монокристаллические, но и поликристаллические полупроводники, а также аморфные и стеклообразные полупроводники.

Простыми полупроводниковыми материалами являются 12 химических элементов, находящихся в средней части Периодической системы Д. И. Менделеева (см. ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ МЕНДЕЛЕЕВА). Наиболее широкое применение среди этой группы имеют кремний, германий и селен (см. элементарные полупроводниковые материалы (см. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ)).

Весьма обширна группа полупроводниковых неорганических соединений, которые могут состоять из двух, трех и большего числа элементов.

Известные в 1940-х гг. полупроводники германий (см. ГЕРМАНИЙ) и кремний (см. КРЕМНИЙ) имели тетраэдрическую структуру, в которой на каждый атом приходится 4 химические связи. Предположение о том, что объединение одного атома с четырьмя другими (алмазоподобная структура), благоприятствует возникновению полупроводниковых свойств, подтвердилось. Представление о «средней четырехвалентности» и «алмазоподобных» полупроводниках оказалось плодотворным для поиска новых полупроводниковых материалов. Многие из алмазоподобных полупроводников образуют твердые растворы, которые также являются полупроводниками, например Ge - Si, GaAs (см. ГАЛЛИЯ АРСЕНИД) - GaP и др.

К алмазоподобным полупроводникам принадлежит большинство важнейших неорганических кристаллических материалов. Бинарные и тройные соединения, у которых на один атом приходится четыре электрона, также обладают полупроводниковыми свойствами. К ним относятся бинарные соединения, образованные атомами из групп периодической системы элементов, равноотстоящих от центральной IV группы таблицы Д. И. Менделеева, названные соединениями типа A^IB^VII, A^IIB^VI, A^IIIB^V. Из многочисленных групп тройных соединений полупроводниковые свойства обнаружены у группы A^IIB^IVC^V2 (ZnSnP₂, CdGeAs₂ и т.п.), также подчиняющейся правилу «четыре электрона на один атом»: (2+4+5*2)/4=4.

Химические соединения получили название сложных полупроводников. Они обозначаются прописными индексами латинского алфавита с верхними и нижними индексами. Верхние индексы применяют для обозначения римскими цифрами номеров групп периодической системы элементов, а нижние - для обозначения арабскими цифрами стехиометрических коэффициентов (числа атомов в соединении). Бинарные соединения называют обычно по наименованию того элемента (компонента соединения), у которого металлические свойства выражены слабее (например, соединение индия с фосфором InP называют фосфидом индия (см. ИНДИЯ ФОСФИД), цинка с серой ZnS - сульфидом цинка и т.д.)

В качестве примеров таких соединений можно привести InSb, Bi₂Te₃, ZnSiAs₂, CuAlS₂, CuGe₂P₃.

Во многих случаях полупроводниковыми свойствами обладают не только простые и сложные полупроводники, но и твердые растворы замещения, образующиеся между ними. Их выражают формулами, в которых нижними индексами x, y и др. обозначают атомную долю элемента в твердом растворе. Например, твердый раствор между кремнием и германием в общем виде выражают формулой Si_xGe_1-x, а между фосфидом индия и арсенидом галлия In_xGa_1-xA_syP_1-y. В твердых растворах путем изменения состава можно плавно и в достаточно широких пределах управлять важнейшими свойствами полупроводников, в частности, шириной запрещенной зоны (см. ЗАПРЕЩЕННАЯ ЗОНА) и подвижностью носителей заряда (см. ПОДВИЖНОСТЬ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА).

Полупроводниковые материалы характеризуются следующими основными электрофизическими параметрами: удельным сопротивлением, типом проводимости, шириной запрещенной зоны, концентрацией носителей заряда и их подвижностью, эффективной массой и временем жизни. Ряд характеристик полупроводниковых материалов, например, ширина запрещенной зоны и эффективная масса носителей, относительно слабо зависит от концентрации химических примесей и степени совершенства кристаллической решетки (см. КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА). Однако, большинство параметров структурно чувствительны, и в полупроводниковых материалах наблюдается резкая зависимость свойств, прежде всего электрофизических, не только от содержания посторонних примесей, но и от степени совершенства кристаллического строения. Точечные дефекты (см. ТОЧЕЧНЫЕ ДЕФЕКТЫ), как собственные, так и легирующие примеси, определяют концентрацию, тип проводимости, величину удельного сопротивления. Легирование (см. ЛЕГИРОВАНИЕ) полупроводниковых материалов осуществляется с целью получения кристаллов с необходимыми свойствами. Задаваемые свойства варьируются в очень широких пределах и при этом, как правило, необходимо выращивать кристаллы с определенным сочетанием различных свойств (например, оптических и электрофизических), с учетом высокой однородности распределения последних в объеме.

Характер распределения дислокаций (см. ДИСЛОКАЦИИ) и их плотность лимитируются в связи с негативным влиянием дислокаций на многие характеристики полупроводниковых приборов. Точечные дефекты, дислокации, дефекты упаковки и другие нарушения структуры управляют процессами диффузии в материале. Дефекты структуры оказывают существенное влияние на характеристики, а также эксплуатационную надежность полупроводниковых приборов. В связи с этим к совершенству структуры полупроводников предъявляются исключительно высокие требования. В большинстве случаев при выращивании кристаллов (см. МЕТОДЫ ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ) ставится задача получения кристаллов с высокой степенью структурного совершенства.

Требования, предъявляемые к конкретному материалу, определяются его приборным применением. Для создания сверхбольших интегральных схем необходимы кристаллы большого диаметра. Качество создаваемых микроэлектронных устройств в значительной степени зависит от совершенства исходных монокристаллов -кремния (см. КРЕМНИЙ), арсенида галлия (см. ГАЛЛИЯ АРСЕНИД), фосфида индия (см. ИНДИЯ ФОСФИД). Помимо необходимых электрофизических параметров (концентрация носителей заряда, тип проводимости, удельное сопротивление), монокристаллы должны иметь низкую плотность дислокаций (в случае кремния - бездислокационные), и быть однородными по составу.

Полупроводниковые материалы больших диаметров выращивают из расплавов (см. Методы выращивания кристаллов (см. МЕТОДЫ ВЫРАЩИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ)). Основных методом их получения является метод Чохральского. В технологии кремния также используется метод бестигельной зонной плавки (см. ЗОННАЯ ПЛАВКА), а в технологии полупроводниковых соединений - метод направленной кристаллизации. Основными структурными дефектами в монокристаллах полупроводников являются дислокации, примесные неоднородности, микродефекты (см. МИКРОДЕФЕКТЫ), собственные точечные дефекты (см. ТОЧЕЧНЫЕ ДЕФЕКТЫ) структуры и их скопления.

Развитие полупроводниковой опто- и микроэлектроники привело к широкому использованию полупроводниковых соединений. Взаимодействие различных соединений друг с другом приводит к образованию твердых растворов, что дает возможность путем изменения состава раствора получать материалы с заранее заданными свойствами. Основным методом получения таких структур является эпитаксия (см. ЭПИТАКСИЯ). Различные методы эпитаксии позволяют получать тонкие и сверхтонкие однослойные и многослойные полупроводниковые структуры разнообразной геометрии с широкой вариацией состава и электрофизических свойств по толщине и поверхности наращиваемого слоя. Применение в микроэлектронике и оптоэлектронных устройствах гетероэпитаксиальных структур позволяет создавать сложнейшие многослойные эпитаксиальные композиции с заданными параметрами.

Создание приборов на основе поликристаллических и аморфных материалов было обусловлено необходимостью снижения стоимости полупроводниковых преобразователей солнечной энергии (солнечных батарей) наземного применения. Однако исследования электронных процессов на границах отдельных кристаллитов и возможностей активного управления ими показали возможности применения таких материалов (см. Поликристаллические полупроводники (см. ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ), Аморфные и стеклообразные полупроводники (см. АМОРФНЫЕ И СТЕКЛООБРАЗНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ)).

Материалы проявляют полупроводниковые свойства не только в твердом состоянии. Вещества, обладающие в жидком состоянии свойствами полупроводников, были открыты А. Ф. Иоффе (см. ИОФФЕ Абрам Федорович) и А. Р. Регелем. В отличие от электролитов жидкие полупроводники имеют электронный тип проводимости и как и жидкие металлы являются электронными расплавами. Жидкие полупроводники являются неупорядоченными системами, в них отсутствует дальний порядок (см. ДАЛЬНИЙ ПОРЯДОК И БЛИЖНИЙ ПОРЯДОК). Жидкие полупроводники образуются при плавлении кристаллических ковалентных полупроводников, если сохраняются ковалентные межатомные связи (Se, A^IIB^IV).

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ - полупроводники, применяемые для изготовления электронных приборов и устройств. Используют главным образом кристаллические полупроводниковые материалы (напр., легированные монокристаллы кремния или германия, химические соединения некоторых элементов III и V, II и VI групп периодической системы). Все большее значение приобретают твердые аморфные полупроводниковые вещества и органические полупроводники.

Составить слова из слова полупроводниковые материалы

Полупроводнико́вые прибо́ры - электронные приборы, действие которых основано на электронных процессах в полупроводниках. Служат для генерирования, усиления и преобразования (по роду тока, частоте и т. д.) электрических колебаний (полупроводниковый диод, транзистор, тиристор), преобразования сигналов одного вида в другой (оптрон, фоторезистор, фотодиод, фототранзистор и др.), одних видов энергии в другие (термоэлемент, термоэлектрический генератор, солнечная батарея и др.), а также для преобразования изображений, измерения электрической и механической величины и др. Особый класс полупроводниковых приборов - полупроводниковые интегральные схемы, представляющие собой законченные электронные устройства в виде единого блока (пластинки) из Si, Ge и др., на котором методами полупроводниковой технологии (преимущественно планарной) образованы зоны, выполняющие функции активных и пассивных элементов (диодов, транзисторов, резисторов, конденсаторов и т. д.).

* * *

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ - ПОЛУПРОВОДНИКО́ВЫЕ ПРИБО́РЫ, электронные приборы, действие которых основано на электронных процессах в полупроводниках. Служат для генерирования, усиления и преобразования (по роду тока, частоте и т. д.) электрических колебаний (полупроводниковый диод, транзистор, тиристор), преобразования сигналов одного вида в другой (оптрон, фоторезистор, фотодиод, фототранзистор и др.), одних видов энергии в другие (термоэлемент, термоэлектрический генератор, солнечная батарея и др.), а также для преобразования изображений, измерения электрической и механической величины и др. Особый класс полупроводниковых приборов - полупроводниковые интегральные схемы, представляющие собой законченные электронные устройства в виде единого блока (пластинки) из Si, Ge и др., на котором методами полупроводниковой технологии (преимущественно планарной) образованы зоны, выполняющие функции активных и пассивных элементов (диодов, транзисторов, резисторов, конденсаторов и т. д.).

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ - электронные приборы, действие которых основано на электронных процессах в полупроводниках. Служат для генерирования, усиления и преобразования (по роду тока, частоте и т. д.) электрических колебаний (полупроводниковый диод, транзистор, тиристор), преобразования сигналов одного вида в другой (оптрон, фоторезистор, фотодиод, фототранзистор и др.), одних видов энергии в другие (термоэлемент, термоэлектрический генератор, солнечная батарея и др.), а также для преобразования изображений, измерения электрической и механической величины и др. Особый класс полупроводниковых приборов - полупроводниковые интегральные схемы, представляющие собой законченные электронные устройства в виде единого блока (пластинки) из Si, Ge и др., на котором методами полупроводниковой технологии (преимущественно планарной) образованы зоны, выполняющие функции активных и пассивных элементов (диодов, транзисторов, резисторов, конденсаторов и т. д.).

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ, электронные приборы, действие которых основано на электрических процессах в полупроводниках. К полупроводниковым приборам, предназначенным для генерирования, усиления и преобразования электрических колебаний, относятся полупроводниковый диод, транзистор и тиристор. Кроме того, полупроводниковые приборы применяются для преобразования световых сигналов в электрические и наоборот (например, фоторезистор, светодиод), одних видов энергии в другие (например, термоэлемент, полупроводниковый фотоэлемент), а также для восприятия и преобразования изображения, измерения электрических и механических величин. Особый класс полупроводниковых приборов представляют полупроводниковые интегральные схемы. Малые габаритные размеры и масса, низкая потребляемая мощность, высокая надежность полупроводниковых приборов способствовали их быстрому проникновению в 1960 - 80 в разные области науки и техники, быт и т.д. К началу 90-х гг. разработано свыше 100 тыс. типов полупроводниковых приборов различного назначения.

Составить слова из слова полупроводниковые приборы

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ - электронные компоненты, изготовленные в основном из полупроводниковых материалов (см. ниже). К числу таких компонентов относятся транзисторы, интегральные схемы, оптоэлектронные приборы, сверхвысокочастотные (СВЧ) приборы и выпрямители.

Полупроводниковые материалы. Полупроводник - это материал, который проводит электричество лучше, чем такой диэлектрик, как каучук, но не так хорошо, как хороший проводник, например медь. В отличие от металлов, электропроводность полупроводников с повышением температуры возрастает. К наилучшим полупроводниковым материалам относятся кремний (Si) и германий (Ge); в числе других можно назвать соединения галлия (Ga), мышьяка (As), фосфора (P) и индия (In). Кремний находит широкое применение в транзисторах, выпрямителях и интегральных схемах. Арсенид галлия (GaAs) обычно используют в СВЧ и оптоэлектронных приборах, а также в интегральных схемах.

См. также

ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ;

ИНТЕГРАЛЬНАЯ СХЕМА;

ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА;

ТРАНЗИСТОР. Полупроводник представляет собой, по существу, диэлектрик, пока в него не введено малое и тщательно дозированное количество некоторого подходящего материала. Например, такой материал, как фосфор, делает кремний проводящим, добавляя в него избыточные электроны (т.е. действуя как "донор"). Кремний, легированный подобным образом, становится кремнием n-типа. Легирование таким материалом, как бор, превращает кремний в материал p-типа: бор (акцептор) отбирает у кремния часть электронов, создавая в нем "дырки", которые могут заполняться электронами расположенных поблизости атомов и повышать тем самым проводимость легируемого материала. (Потоки электронов в одном направлении и дырок в противоположном образуют ток.) Электроны и дырки, обеспечивающие таким образом проводимость, называются носителями заряда.

p-n-Переходы. Твердотельные электронные приборы представляют собой, как правило, многослойную структуру (сэндвич), одна часть которой выполнена из полупроводника p-типа, а другая - из полупроводника n-типа. Пограничная область между материалами p-типа и n-типа называется p-n-переходом. Переход образуется положительно заряженными атомами донорной примеси с n-стороны и отрицательно заряженными атомами акцепторной примеси с p-стороны. Электрическое поле, создаваемое этими ионами, предотвращает диффузию электронов в p-область и дырок в n-область (рис. 1).

Рис. 1. СХЕМАТИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ p-n-ПЕРЕХОДА. Это переходная область между полупроводниковыми материалами p-типа и n-типа. Кружками со знаками изображены подвижные носители заряда: электроны (-) и дырки (+), а квадратами - неподвижные ионы в области перехода.

Если p-область p-n-перехода соединить с положительным выводом какого-либо источника напряжения (например, батареи), а n-область - с отрицательным выводом, то электроны и дырки смогут диффундировать через переход. В результате из p-области в направлении n-области потечет существенный ток. В таком случае говорят, что переход смещен в прямом направлении. При обратном смещении, когда описанные выше подсоединения имеют противоположную полярность, от области n-типа к области p-типа потечет лишь предельно малый обратный ток.

Диоды с p-n-переходом. Диоды - это устройства, которые проводят электрический ток только в одном направлении. Следовательно, p-n-переходы идеально подходят для их использования в диодных выпрямителях, преобразующих переменный ток в постоянный. Когда напряжение обратного смещения на диоде с p-n-переходом увеличивается до критического значения, называемого напряжением пробоя, электрическое поле в области перехода создает электроны и дырки в результате соударений носителей заряда, обладающих высокой энергией, с атомами полупроводников. В ходе этого процесса, называемого ионизацией, образуется "лавина" новых носителей, вследствие чего обратный ток при напряжении пробоя существенно возрастает. Диодные выпрямители обычно работают при обратных напряжениях ниже напряжения пробоя. Однако резкое и значительное нарастание обратного тока, происходящее при достижении напряжения пробоя, можно использовать для стабилизации напряжения или для фиксации опорного уровня напряжения. Диоды, предназначенные для таких применений, называются полупроводниковыми стабилитронами.

См. также ЭЛЕКТРОННЫЕ СХЕМЫ. Емкость, зависящая от приложенного напряжения, соответствует обратно смещенному p-n-переходу. Такую управляемую напряжением емкость можно применять, например, в настраиваемых контурах. Диоды, в которых используются такие переходы, называют варикапами. Резкие p-n-переходы, имеющие очень малую толщину и сильно легированные с обеих сторон, находят применение в туннельных диодах, т.е. диодах, в которых электроны могут "туннелировать" сквозь переход. Туннелирование - это квантовомеханический процесс, позволяющий некоторым электронам проходить сквозь потенциальный барьер. Как при обратном, так и при прямом смещении туннельный диод пропускает ток при очень низком напряжении. Но при некотором критическом значении напряжения прямого смещения эффект туннелирования уменьшается, и, в конечном счете, преобладающим становится прямой ток от p-области к n-области. Ток, обусловленный туннелированием, продолжает уменьшаться, пока напряжение повышается от критического уровня до некоторого более высокого значения. В этом диапазоне напряжений, где происходит уменьшение туннелирования, возникает отрицательное сопротивление, которое можно использовать в различных типах переключателей, автогенераторов, усилителей и других электронных устройств. p-n-Переход может также находить применение в качестве фотодиода или солнечного элемента (фотоэлектрического перехода). Когда свет, который состоит из фотонов, освещает p-n-переход, атомы полупроводника поглощают фотоны, в результате чего образуются дополнительные пары электронов и дырок. Поскольку эти дополнительные носители собираются в области перехода, от n-области в p-область течет избыточный ток. Величина этого обратного тока пропорциональна скорости, с которой генерируются дополнительные носители, а эта скорость, в свою очередь, зависит от интенсивности падающего света. В фотодиодах этот обратный ток при фиксированном напряжении обратного смещения зависит от интенсивности освещения. Поэтому фотодиоды часто используют в фотометрах и системах распознавания символов. Полученную от p-n-перехода энергию солнечные элементы передают в подключенную к ним внешнюю нагрузку. Солнечные элементы, преобразующие солнечный свет в электричество, находят широкое применение в качестве источников электропитания для искусственных спутников Земли и в некоторых применениях на Земле.

См. также БАТАРЕЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ. Во многих полупроводниковых материалах, таких, как арсенид галлия (GaAs), фосфид галлия (GaP) и фосфид индия (InP), электроны и дырки рекомбинируют друг с другом в области p-n-перехода, смещенного в прямом направлении, излучая свет. Длина волны излучения зависит от используемого материала; обычно спектр излучения находится в пределах от инфракрасного (как в случае GaAs) до зеленого (как для GaP) участков. При надлежащем выборе материалов можно изготовить такие светоизлучающие диоды (СИД), которые будут давать излучение практически любого цвета (длины волны). Такие светодиоды применяют в цифровых наручных часах и в индикаторах электронных калькуляторов. Инфракрасные светодиоды могут использоваться в оптических системах связи, в которых световые сигналы, посылаемые по волоконно-оптическим кабелям, детектируются фотодиодами. Оптоэлектронные системы такого рода могут быть весьма эффективными, если используются светодиоды лазерного типа, а фотоприемники работают в лавинном режиме с обратным смещением.

См. также

ВОЛОКОННАЯ ОПТИКА;

ЛАЗЕР.

Транзисторы. p-n-Переходы используются также в транзисторах и более сложных транзисторных структурах - интегральных схемах. В биполярном транзисторе носителями заряда служат как электроны, так и дырки. В нем имеются два близко расположенных и включенных навстречу друг другу перехода, которые образуют тем самым три отдельных слоя p-n-p- либо n-p-n-структуры. В p-n-p-транзисторе p-область, служащая слоем ввода, называется эмиттером; центральная n-область является базой; p-область, служащая выводом, называется коллектором. В n-p-n-транзисторе p- и n-области меняются местами. В p-n-p-транзисторе дырки инжектируются через эмиттерный переход, смещенный в прямом направлении, и собираются на коллекторном переходе, смещенном в обратном направлении; в n-p-n-приборе то же самое происходит с электронами. Количество инжектируемых и собираемых носителей заряда можно менять путем изменения малого тока, подаваемого в область базы. Полевой транзистор представляет собой униполярный прибор; это означает, что только основной тип носителей заряда - либо электроны в областях с проводимостью n-типа, либо дырки в областях с проводимостью p-типа - проходят через проводящий канал прибора. Ток в канале изменяется посредством электрического поля, создаваемого напряжением, приложенным к переходу (с обратным смещением) или к изолирующему слою на поверхности прибора. Биполярный транзистор - это, по существу, прибор, управляемый током, а полевой транзистор - прибор, управляемый напряжением. Оба типа транзисторов широко применяются в схемах микроэлектроники.

См. также

ИНТЕГРАЛЬНАЯ СХЕМА;

ТРАНЗИСТОР.

p-n-p-n-Приборы. На рис. 2 представлена четырехслойная структура, называемая триодным тиристором (SCR). Это наиболее важный тип приборов со структурой p-n-p-n. Другие приборы с этой структурой - двухвыводной и двусторонний диоды.

Рис. 2. ТРИОДНЫЙ ТИРИСТОР - полупроводниковый прибор, позволяющий преобразовать переменный ток в постоянный.

Тиристор представляет собой эффективный переключатель, позволяющий работать со значительными уровнями мощностей. При прямом напряжении на тиристоре переход B имеет смещение в обратном направлении, так что тока через него практически нет. Но когда напряжение смещения в прямом направлении увеличивается до некоторого критического уровня, на переходе B развивается лавинный процесс. Носители заряда инжектируются затем в средние области N и P, вызывая диффузию дырок на переходе A p-n-p-структуры и диффузию электронов на переходе C n-p-n-структуры. В результате ток увеличивается, и падение напряжения на приборе становится малым. Этот процесс можно инициировать при меньшем прямом смещении, инжектируя небольшой ток в одну из точек слоя p управляющего электрода. Отсюда следует, что SCR может служить почти идеальным переключателем, в котором практически не протекает ток в закрытом состоянии, но в открытом состоянии течет значительный ток при низком напряжении. Приборы SCR широко используются в схемах управления электродвигателями и печами, в регуляторах освещения и других применениях.

Сверхвысокочастотные приборы. Транзисторы находят широкое применение в СВЧ-технике. К тому же сверхвысокие частоты можно генерировать с помощью полупроводниковых компонентов, имеющих всего два вывода, но обладающих отрицательным сопротивлением, подобно туннельным диодам. К наиболее распространенным СВЧ-приборам такого типа относятся лавинно-пролетные диоды и диоды Ганна. В лавинно-пролетном диоде при лавинном пробое в обратносмещенном p-n-переходе возникают избыточные носители в области дрейфа, т.е. в области, где носители заряда движутся под влиянием приложенного напряжения. Если размер области дрейфа выбран правильно, то избыточные носители проходят ее на протяжении отрицательного полупериода напряжения переменного тока. Далее ток увеличивается при уменьшении напряжения. При этом существует своего рода отрицательная проводимость, которую можно использовать в объемном резонаторе для генерации СВЧ-колебаний. Принцип действия диода Ганна основан на свойстве таких полупроводников, как GaAs и InP, вызывать замедление электронов в материале при некоторой критической напряженности электрического поля. В соответствии с законом Ома ток при слабых полях пропорционален напряженности поля. Однако при очень сильных полях (с напряженностью порядка нескольких тысяч вольт на сантиметр) энергии электронов в GaAs или InP возрастают до величин, при которых свобода движения электронов в полупроводниковом кристалле ограничивается. Вследствие их пониженной подвижности при превышении напряженностью электрического поля некоторого критического уровня электроны еще более замедляются. Как и в лавинно-пролетном диоде, здесь возникает некоторая разновидность отрицательной проводимости, которую можно использовать для генерации СВЧ-колебаний.

См. также СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТ ДИАПАЗОН.

Другие приборы. Полупроводники находят применение во многих других электронных приборах; постоянно разрабатываются все новые и новые приборы и устройства. В качестве примера можно привести диод Шоттки, диод со сплавным переходом, полевой транзистор с p-n-переходом и прибор с зарядовой связью (ПЗС).

ЛИТЕРАТУРА

Кацман Ю.А. Теория, основы расчета и проектирования электронных приборов. М., 1973 Рагозин Ю.Д. и др. Основы применения электронных приборов. М., 1975 Денискин Ю.Д. и др. Электронные приборы. М., 1980 Булычев А.Л., Прохоренко В.А. Электронные приборы. Минск, 1987

Составить слова из слова полупроводниковые электронные приборы

прил.

1. соотн. с сущ. полупроводник, связанный с ним

2. Свойственный полупроводнику, характерный для него.

3. Основанный на применении полупроводников.

ПОЛУПРОВОДНИКИ́, -о́в, ед. -ни́к, -а́, м. (спец.). Вещества, электропроводность к-рых при комнатной температуре меньше, чем у металлов, и больше, чем у диэлектриков.

-ая, -ое. физ.

прил. к полупроводник.

Полупроводниковое вещество. Полупроводниковое производство.

||

Основанный на применении полупроводников.

Полупроводниковая установка. Полупроводниковый прибор.

полупроводнико/вый

полупроводнико́вый

полупроводнико́вый

полупроводнико́вый, полупроводнико́вая, полупроводнико́вое, полупроводнико́вые, полупроводнико́вого, полупроводнико́вой, полупроводнико́вых, полупроводнико́вому, полупроводнико́вым, полупроводнико́вую, полупроводнико́вою, полупроводнико́выми, полупроводнико́вом, полупроводнико́в, полупроводнико́ва, полупроводнико́во, полупроводнико́вы, полупроводнико́вее, пополупроводнико́вее, полупроводнико́вей, пополупроводнико́вей

пол/у/про/вод/ник/о́в/ый.

полупроводнико́вый п 1a

Составить слова из слова полупроводниковый

Полупроводнико́вый дете́ктор - полупроводниковый прибор для регистрации частиц и измерения их энергии. Представляет собой р-п-переход на основе кристаллов Si или Ge. Величина сигнала в полупроводниковом детекторе может быть значительно больше, чем в ионизационной камере. Высокая подвижность электронов и дырок обеспечивает малую (несколько нс) длительность сигнала с полупроводникового детектора. Применяются как спектрометры γ-квантов и тяжёлых заряженных частиц.

* * *

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ДЕТЕКТОР - ПОЛУПРОВОДНИКО́ВЫЙ ДЕТЕ́КТОР, полупроводниковый прибор для регистрации частиц и измерения их энергии. Представляет собой -pn-переход на основе кристаллов Si или Ge. Величина сигнала в полупроводниковом детекторе может быть значительно больше, чем в ионизационной камере (см. ИОНИЗАЦИОННАЯ КАМЕРА). Высокая подвижность электронов и дырок обеспечивает малую (несколько нс) длительность сигнала с полупроводникового детектора. Применяются как спектрометры g-квантов и тяжелых заряженных частиц.

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ДЕТЕКТОР - полупроводниковый прибор для регистрации частиц и измерения их энергии. Представляет собой p-n-переход на основе кристаллов Si или Ge. Величина сигнала в полупроводниковом детекторе может быть значительно больше, чем в ионизационной камере. Высокая подвижность электронов и дырок обеспечивает малую (несколько нс) длительность сигнала с полупроводникового детектора. Применяются как спектрометры ?-квантов и тяжелых заряженных частиц.

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ДЕТЕКТОР, полупроводниковый прибор для регистрации частиц и измерения их энергии. Представляет собой электронно-дырочный переход на основе кристаллов Ge или Si. Величина сигнала в полупроводниковом детекторе может быть значительно больше, чем в ионизационной камере. Высокая подвижность электронов и дырок обеспечивает малую (несколько нс) длительность сигнала.

Составить слова из слова полупроводниковый детектор

Полупроводнико́вый дио́д - полупроводниковый прибор с двумя электродами, обладающий односторонней проводимостью. К полупроводниковым диодам относят обширную группу приборов с р-п-переходом, контактом металл - полупроводник и др. Наиболее распространены электропреобразователи полупроводниковых диодов. Служат для преобразования и генерирования электрических колебаний. Один из основных современных электронных приборов.

* * *

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ДИОД - ПОЛУПРОВОДНИКО́ВЫЙ ДИО́Д, полупроводниковый прибор с двумя электродами, обладающий односторонней проводимостью. К полупроводниковым диодам относят обширную группу приборов с -pn-переходом, контактом металл - полупроводник и др. Наиболее распространены электропреобразовательные полупроводниковые диоды. Служат для преобразования и генерирования электрических колебаний. Один из основных современных электронных приборов.

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ДИОД - полупроводниковый прибор с двумя электродами, обладающий односторонней проводимостью. К полупроводниковым диодам относят обширную группу приборов с p-n-переходом, контактом металл - полупроводник и др. Наиболее распространены электропреобразовательные полупроводниковые диоды. Служат для преобразования и генерирования электрических колебаний. Один из основных современных электронных приборов.

Составить слова из слова полупроводниковый диод

Полупроводнико́вый ла́зер - лазер, активная среда которого - полупроводниковый кристалл. Полупроводниковый лазер имеет малые размеры (длина резонатора 50 мкм - 1 мм), высокий кпд (до 50%), возможность спектральной перестройки. Полупроводниковые лазеры генерируют излучение в диапазоне длин волн 0,3-30 мкм. Наиболее распространённый способ накачки - инжекция носителей через гетеропереход (гетеролазер). Применяют в оптической связи и локации, оптоэлектронике и др.

* * *

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ЛАЗЕР - ПОЛУПРОВОДНИКО́ВЫЙ ЛА́ЗЕР, лазер (см. ЛАЗЕР), активная среда которого - полупроводниковый кристалл. Полупроводниковый лазер имеет малые размеры (50 мкм - 1 мм), высокий кпд (до 50%), возможность спектральной перестройки. Полупроводниковый лазер генерирует излучение в диапазоне длин волн 0,3-30 мкм. Наиболее распространенный способ накачки - инжекция носителей через гетеропереход (см. ГЕТЕРОПЕРЕХОД) (гетеролазер). Применяют в оптической связи и локации, оптоэлектронике и др.

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ лазер - лазер, активная среда которого - полупроводниковый кристалл. Полупроводниковый лазер имеет малые размеры (50 мкм - 1 мм), высокий кпд (до 50%), возможность спектральной перестройки. Полупроводниковый лазер генерирует излучение в диапазоне длин волн 0,3-30 мкм. Наиболее распространенный способ накачки - инжекция носителей через гетеропереход (гетеролазер). Применяют в оптической связи и локации, оптоэлектронике и др.

Составить слова из слова полупроводниковый лазер

▼ полупроводник.

коллектор. база.

детектор. диод.

транзистор.

тиристор. термистор. твистор. персистор. нувистор. мадистор. варистор.

оптрон. алькатрон. криотрон.

варикап. вариконд.

экспандер.

фотоэлемент. фотосопротивление. фоторезистор. фотокатод.

Составить слова из слова полупроводниковый прибор