Strømspændingskarakteristika for halvledere
Current-Voltage Characteristic (VAC) — afhængigheden af den strøm, der løber gennem modstanden, af spændingen over denne modstand, udtrykt grafisk. I — V karakteristika kan være lineære og ikke-lineære, og afhængigt af denne modstand, og kredsløb, der indeholder disse modstande, er opdelt i lineære og ikke-lineære.
Så volt-ampere-karakteristikken er afhængigheden af den elektriske spænding af styrken af strømmen i det elektriske kredsløb eller dets individuelle elementer (reostat, kondensator osv.). Spændingsstrømkarakteristikken for lineære elementer i et elektrisk kredsløb er en lige linje.
Med en stigning i spændingen påført halvlederen, stiger værdien af strømmen i den meget hurtigere end spændingen (fig. 1), dvs. der er et ikke-lineært forhold mellem strøm og spænding. Hvis, når spændingen U skifter til omvendt (-U), har strømændringen i halvlederen samme karakter, men i modsat retning, så har en sådan halvleder en symmetrisk strøm-spændingskarakteristik.
V halvlederensrettere udvalg af halvledere med forskellige typer elektrisk ledningsevne (n-type og p-type) asymmetrisk volt-ampere karakteristik (fig. 2).
Som et resultat vil halvlederensretteren med en halvbølge af vekselspændingen sende strøm. Det er en fremadgående strøm Ipr, der hurtigt stiger, når den første halvbølge af vekselspændingen stiger.
Når det udsættes for den anden halvbølge af spænding, sender systemet af to halvledere (i en flad ensretter) ikke strøm i den modsatte retning Iobr. En meget lille mængde strøm Irev løber gennem pn-forbindelsen på grund af tilstedeværelsen af minoritetsbærere i halvledere (elektroner i en p-type halvleder og huller i en n-type halvleder). Årsagen til dette er den høje modstand i forbindelseslaget (pn-junction), der forekommer mellem p-type-halvlederen og n-type-halvlederen.
Efterhånden som den anden halvbølge af vekselspændingen øges yderligere, vil den omvendte strøm Iobr langsomt begynde at stige og kan nå værdier, hvor barrierelaget (pn-junction) bryder sammen.
Ris. 1. Strømspændingskarakteristik af en halvleder
Ris. 2. Asymmetrisk volt-ampere karakteristik af en halvlederensretter (flad diode)
Jo højere forholdet mellem jævnstrøm og omvendt strøm (målt ved samme spændingsværdier) er, jo bedre er ensretterens egenskaber. Dette beregnes ud fra værdien af korrektionskoefficienten, som er forholdet mellem den fremadgående strøm I'pr og den omvendte I'obr ved samme spændingsværdi:
