Download Bauelemente der Halbleiterelektronik: Teil 1 Grundlagen, by Dr. rer. nat. Herbert Tholl (auth.) PDF

By Dr. rer. nat. Herbert Tholl (auth.)

Die Elektronik hat sich in den letzten zwei Jahrzehnten so stürmisch entwickelt wie wohl kaum ein anderer Bereich der Elektrotechnik. Dabei waren es vor allem die Fortschritte der Festkörper- und Halbleiterphysik, die diese Entwicklung vorantrieben. Während in den fünfziger Jahren die Schaltungstechnik in zunehmendem Maße den übergang von Röhren- zu Transistorschaltungen vollzog, wurde in den sechziger Jahren als weiterer Fortschritt der Einsatz von integrierten Schaltkreisen erreicht. Im Bereich der integrierten Schaltkreise ist jetzt eine Entwicklung zu beobachten, die - bedingt durch eine verbesserte Halbleitertechnologie - zur Herstellung immer komplexerer integrierter Halbleiter­ schaltungen führt. Dies hat eine weitgehende Verringerung des Raumbedarfs elektroni­ scher Schaltungen zur Folge und führt gleichzeitig zur Steigerung ihrer Leistungsfähig­ keit. Sowohl elektronische Großrechner als auch besonders kleine elektronische Tisch­ rechner zeugen vom hohen Stand dieser Schaltungstechnik. Neben dieser Entwicklung hochintegrierter Halbleiterschaltungen wurde in den letzten zehn Jahren eine Vielzahl von Halbleiterbauelementen mit speziellen Eigenschaften ent­ wickelt, die es erst ermöglichten, für viele Schaltungsprobleme besonders einfache und deshalb effektive Lösungen zu finden. Obwohl sich einerseits bei der Entwicklung neuer Halbleiterbauelemente bereits eine gewisse Sättigung abzeichnet, sind jedoch anderer­ seits viele dieser Bauelemente noch nicht in die Lehrbücher der Technischen Universi­ täten und Fachhochschulen eingegangen. Ziel dieses Buches ist es deshalb, eine Übersicht über die derzeit zur Verfügung stehenden Halbleiterbauelemente zu geben und ihren physikalischen Aufbau, ihre Wirkungsweise und ihre Anwendungsmöglichkeiten darzustellen.

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2) Die erforderliche Sperrspannung der Dioden ist I URmaxl =! Uem =! 4) 0,605 I uRL I Unter Brummspannung verstehen wir hier die Spannungsdifferenz zwischen maximaler und minimaler Ausgangsspannung. Die Ausgangsspannung der dreiphasigen Mittelpunktschaltung stellt eine Gleichspannung I URL I dar, der eine Wechselspannung, die Brummspannung UBrsS> überlagert ist. Der Begriff Brummspannung stammt aus der Rundfunktechnik. Dort ruft eine nicht hinreichend geglättete Gleichspannung einen Brummton im Lautsprecher hervor.

Führt a die negative Halbschwingung, liegt an b die positive Halbschwingung, die Diode D 2 öffnet, und die Diode D 1 sperrt. 6) Da hier beide Halbschwingungen ausgenutzt werden, steigen Gleichrichtwert von Ausgangsstrom und Ausgangsspannung auf das Doppelte gegenüber der Einwegschaltung. Beispiel 10. Mit den Zahlenwerten des Beispiels 9, S. 41, sind Gleichrichtwert und Effektivwert von Ausgangsspannung und Ausgangsstrom einer Mittelpunktschaltung zu berechnen. Es ist ferner der Formfaktor Fanzugeben.

10- 19 As und GI. 2 Dift'usionskapazität Die Kapazität der leitenden Diode kann man als eine Diffusionskapazität auffassen, denn bei Polung des PN-Übergangs in Durchlaßrichtung wird dieser von Majoritätsträgern überschwemmt, die in die Gebiete entgegengesetzter Dotierung hineindiffundieren. Dort halten sie sich als Minoritätsträger bis zu ihrer Rekombination noch eine gewisse Zeit auf (Lebensdauer). Während dieser Zeit wandern sie im Mittel um die Rekombinationsweglänge L p (Löcher) bzw. Ln (Elektronen) in das Gebiet entgegengesetzter Dotierung hinein.

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