Đặc tính dòng điện-điện áp của chất bán dẫn
Đặc tính điện áp hiện tại (VAC) - sự phụ thuộc của dòng điện chạy qua điện trở vào điện áp trên điện trở này, được biểu thị bằng đồ thị. Các đặc tính I - V có thể là tuyến tính và phi tuyến tính, và tùy thuộc vào điện trở này, các mạch chứa các điện trở này được chia thành tuyến tính và phi tuyến tính.
Vì vậy, đặc tính vôn-ampe là sự phụ thuộc của hiệu điện thế vào cường độ dòng điện trong mạch điện hoặc các phần tử riêng lẻ của nó (biến trở, tụ điện, v.v.). Đặc tính dòng điện áp của các phần tử tuyến tính của mạch điện là một đường thẳng.
Với sự gia tăng điện áp đặt vào chất bán dẫn, giá trị của dòng điện trong nó tăng nhanh hơn nhiều so với điện áp (Hình 1), tức là có một mối quan hệ phi tuyến tính giữa dòng điện và điện áp. Nếu khi điện áp U thay đổi ngược lại (-U), sự thay đổi dòng điện trong chất bán dẫn có cùng đặc tính, nhưng theo hướng ngược lại, thì chất bán dẫn đó có đặc tính điện áp dòng điện đối xứng.
V chỉnh lưu bán dẫn lựa chọn chất bán dẫn với các loại độ dẫn điện khác nhau (loại n và loại p) đặc tính vôn-ampe không đối xứng (Hình 2).
Kết quả là, với một nửa sóng điện áp xoay chiều, bộ chỉnh lưu bán dẫn sẽ cho dòng điện chạy qua. Đó là dòng điện thuận Ipr tăng nhanh khi nửa bước sóng đầu tiên của điện áp xoay chiều tăng lên.
Khi tiếp xúc với điện áp nửa sóng thứ hai, hệ thống hai chất bán dẫn (trong bộ chỉnh lưu phẳng) không cho dòng điện chạy ngược chiều Iobr. Một lượng rất nhỏ dòng điện Irev chạy qua tiếp giáp pn do sự có mặt của các hạt tải điện thiểu số trong chất bán dẫn (electron trong chất bán dẫn loại p và lỗ trống trong chất bán dẫn loại n). Lý do cho điều này là điện trở cao của lớp tiếp giáp (tiếp giáp pn) xảy ra giữa chất bán dẫn loại p và chất bán dẫn loại n.
Khi nửa sóng thứ hai của điện áp xoay chiều được tăng thêm, dòng điện ngược Iobr sẽ bắt đầu tăng chậm và có thể đạt đến các giá trị mà lớp rào cản (tiếp giáp pn) bị phá vỡ.
Cơm. 1. Đặc tính dòng điện-điện áp của chất bán dẫn
Cơm. 2. Đặc tính vôn-ampe không đối xứng của bộ chỉnh lưu bán dẫn (điốt phẳng)
Tỷ lệ giữa dòng điện một chiều và dòng điện ngược (đo ở cùng giá trị điện áp) càng cao thì đặc tính của bộ chỉnh lưu càng tốt. Giá trị này được tính toán từ giá trị của hệ số hiệu chỉnh, là tỷ số của dòng điện thuận I'pr với dòng điện ngược I'obr ở cùng một giá trị điện áp:
