Pooljuhtide voolu-pinge omadused
Voolupinge karakteristik (VAC) — takistust läbiva voolu sõltuvus selle takistuse pingest, väljendatuna graafiliselt. I-V karakteristikud võivad olla lineaarsed ja mittelineaarsed ning sõltuvalt sellest takistusest jaotatakse neid takistusi sisaldavad ahelad lineaarseteks ja mittelineaarseteks.
Niisiis, volt-ampri karakteristik on elektripinge sõltuvus voolutugevusest elektriahelas või selle üksikutes elementides (reostaat, kondensaator jne). Elektriahela lineaarsete elementide pinge-voolu karakteristik on sirgjoon.
Pooljuhile rakendatava pinge suurenemisega suureneb selles oleva voolu väärtus palju kiiremini kui pinge (joon. 1), s.o. voolu ja pinge vahel on mittelineaarne seos. Kui pinge U muutumisel vastupidiseks (-U) on pooljuhi voolumuutus sama iseloomuga, kuid vastupidises suunas, siis on sellisel pooljuhil sümmeetriline voolu-pinge karakteristik.
V pooljuhtalaldid erinevat tüüpi elektrijuhtivusega (n-tüüpi ja p-tüüpi) asümmeetrilise volt-amperkarakteristikuga pooljuhtide valik (joon. 2).
Selle tulemusena läbib pooljuhtalaldi vahelduvpinge ühe poollaine korral voolu. See on pärivool Ipr, mis kasvab kiiresti, kui vahelduvpinge esimene poollaine suureneb.
Teise pinge poollaine kokkupuutel ei lase kahe pooljuhi süsteem (lamealaldis) voolu läbi vastupidises suunas Iobr. Väga väike kogus voolu Irev liigub läbi pn-siirde, kuna pooljuhtides on vähemuskandjaid (elektronid p-tüüpi pooljuhis ja augud n-tüüpi pooljuhtides). Selle põhjuseks on p-tüüpi pooljuhi ja n-tüüpi pooljuhi vahel esineva ühenduskihi (pn-siirde) suur takistus.
Kui vahelduvpinge teist poollainet veelgi suurendatakse, hakkab pöördvool Iobr aeglaselt suurenema ja võib jõuda väärtusteni, kus tõkkekiht (pn-siirde) laguneb.
Riis. 1. Pooljuhi voolu-pinge tunnusjoon
Riis. 2. Pooljuhtalaldi (lamedioodi) asümmeetriline volt-amprikarakteristik
Mida suurem on alalisvoolu ja pöördvoolu suhe (mõõdetuna samadel pingeväärtustel), seda paremad on alaldi omadused. See arvutatakse paranduskoefitsiendi väärtusest, mis on pärivoolu I'pr ja vastupidise I'obr suhe sama pinge väärtuse juures:
