Caratteristiche corrente-tensione dei semiconduttori
Caratteristica corrente-tensione (VAC) — la dipendenza della corrente che scorre attraverso la resistenza dalla tensione attraverso questa resistenza, espressa graficamente. Le caratteristiche I - V possono essere lineari e non lineari e, a seconda di questa resistenza, i circuiti contenenti queste resistenze sono divisi in lineari e non lineari.
Quindi, la caratteristica volt-ampere è la dipendenza della tensione elettrica dall'intensità della corrente nel circuito elettrico o dai suoi singoli elementi (reostato, condensatore, ecc.). La caratteristica tensione-corrente degli elementi lineari di un circuito elettrico è una linea retta.
Con un aumento della tensione applicata al semiconduttore, il valore della corrente in esso aumenta molto più velocemente della tensione (Fig. 1), ad es. esiste una relazione non lineare tra corrente e tensione. Se, quando la tensione U cambia al contrario (-U), la variazione di corrente nel semiconduttore ha lo stesso carattere, ma nella direzione opposta, allora un tale semiconduttore ha una caratteristica corrente-tensione simmetrica.
v raddrizzatori a semiconduttore selezione di semiconduttori con diversi tipi di conduttività elettrica (tipo n e tipo p) caratteristica volt-ampere asimmetrica (Fig. 2).
Di conseguenza, con una semionda della tensione alternata, il raddrizzatore a semiconduttore passerà corrente. È una corrente diretta Ipr che aumenta rapidamente all'aumentare della prima semionda della tensione alternata.
Quando esposto alla seconda semionda di tensione, il sistema di due semiconduttori (in un raddrizzatore piatto) non fa passare corrente nella direzione opposta Iobr. Una piccolissima quantità di corrente Irev scorre attraverso la giunzione pn a causa della presenza di portatori minoritari nei semiconduttori (elettroni in un semiconduttore di tipo p e lacune in un semiconduttore di tipo n). La ragione di ciò è l'elevata resistenza dello strato di giunzione (giunzione pn) che si verifica tra il semiconduttore di tipo p e il semiconduttore di tipo n.
Man mano che la seconda semionda della tensione alternata viene ulteriormente aumentata, la corrente inversa Iobr inizierà ad aumentare lentamente e potrebbe raggiungere valori in cui lo strato barriera (giunzione pn) si rompe.
Riso. 1. Caratteristica corrente-tensione di un semiconduttore
Riso. 2. Volt-ampere asimmetrico caratteristico di un raddrizzatore a semiconduttore (diodo piatto)
Maggiore è il rapporto tra corrente continua e corrente inversa (misurata agli stessi valori di tensione), migliori sono le proprietà del raddrizzatore. Questo è calcolato dal valore del coefficiente di correzione, che è il rapporto tra la corrente diretta I'pr e l'inversa I'obr allo stesso valore di tensione:
