Caractéristiques courant-tension des semi-conducteurs
Caractéristique courant-tension (VAC) — la dépendance du courant traversant la résistance vis-à-vis de la tension aux bornes de cette résistance, exprimée graphiquement. Les caractéristiques I - V peuvent être linéaires et non linéaires, et en fonction de cette résistance, et les circuits contenant ces résistances sont divisés en linéaires et non linéaires.
Ainsi, la caractéristique volt-ampère est la dépendance de la tension électrique à l'intensité du courant dans le circuit électrique ou ses éléments individuels (rhéostat, condensateur, etc.). La caractéristique tension-courant des éléments linéaires d'un circuit électrique est une ligne droite.
Avec une augmentation de la tension appliquée au semi-conducteur, la valeur du courant dans celui-ci augmente beaucoup plus rapidement que la tension (Fig. 1), c'est-à-dire il existe une relation non linéaire entre le courant et la tension. Si, lorsque la tension U passe à l'inverse (-U), la variation de courant dans le semi-conducteur a le même caractère, mais dans le sens opposé, alors un tel semi-conducteur a une caractéristique courant-tension symétrique.
V redresseurs à semi-conducteur sélection de semi-conducteurs avec différents types de conductivité électrique (type n et type p) caractéristique volt-ampère asymétrique (Fig. 2).
En conséquence, avec une demi-onde de la tension alternative, le redresseur à semi-conducteur fera passer le courant. Il s'agit d'un courant direct Ipr qui augmente rapidement lorsque la première alternance de la tension alternative augmente.
Lorsqu'il est exposé à la deuxième demi-onde de tension, le système de deux semi-conducteurs (dans un redresseur plat) ne fait pas passer de courant dans la direction opposée Iobr. Une très faible quantité de courant Irev traverse la jonction pn en raison de la présence de porteurs minoritaires dans les semi-conducteurs (électrons dans un semi-conducteur de type p et trous dans un semi-conducteur de type n). La raison en est la résistance élevée de la couche de jonction (jonction pn) qui se produit entre le semi-conducteur de type p et le semi-conducteur de type n.
Au fur et à mesure que la deuxième demi-onde de la tension alternative est encore augmentée, le courant inverse Iobr commencera à augmenter lentement et peut atteindre des valeurs où la couche barrière (jonction pn) tombe en panne.
Riz. 1. Caractéristique courant-tension d'un semi-conducteur
Riz. 2. Caractéristique volt-ampère asymétrique d'un redresseur à semi-conducteur (diode plate)
Plus le rapport du courant continu au courant inverse (mesuré aux mêmes valeurs de tension) est élevé, meilleures sont les propriétés du redresseur. Celui-ci est calculé à partir de la valeur du coefficient de correction, qui est le rapport du courant direct I'pr au courant inverse I'obr à la même valeur de tension :
