Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sidor ...
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Elektroteknik
joner. Elektronernas koncentrationsfördelning
ändrar sig sålunda i motsatt riktning mot förut, såsom
den streckade kurvan n" visar. Det elektronfattiga
området närmast ytan blir härigenom smalare, och
hela skiktets motstånd sjunker därför med växande
ström. Det är genomsläppsriktningen.
Vid båda strömriktningarna kan man åskådligt
beskriva resultatet med att säga, att hela det
strömbärande partikelmolnet vajar över i partikelströmmens
led, så att antingen det magra skiktområdet breder ut
sig inåt halvledaren — spärr — eller det feta plasmat
väller fram mot kontaktytan. Skiktets tjocklek,
effektivt taget, kommer då att pulsera i takt med
den påtryckta spänningen och bli minst i
genomsläppsriktningen, alldeles som kapacitansmätningarna
synas fordra. Storleksordningen stämmer, likaså
kapacitansens gång i omgivningen av spänningen
noll. — Naturligtvis är en kvantitativ beräkning av
likriktarverkan inte lika enkel som denna kvalitativa
diskussion. När elektronfördelningen skall ändra sig
för att ge riktig krökning på tilläggspotentialen, så
ändras ju därmed också diffusionsströmmen, vilket
den kvantitativa behandlingen måste ta hänsyn till.
Den allmänna differentialekvationen för problemet
innehåller totalströmmen / som parameter. Den
lösning, som här antytts, gäller parametervärdet noll.
Genom serieutveckling i potenser av I eller 1/Z kan
man, som Schottky och Spenke gjort, skaffa sig
användbara lösningar för små och stora strömvärden.
Den skisserade teorien förutser sålunda allmänt
en kontakt med polära motståndsegenskaper vid
varje sådan kombination av en metall och en
halvledare. Därmed är dock inte sagt, att kontakten blir
effektiv som spärrskikt. Därtill fordras nämligen,
att skiktets motstånd i spärriktningen också är
mycket stort i jämförelse med hela motståndet i plattans
övriga, seriekopplade delar, dvs. huvudmassan av
halvledaren och kontakten mot den andra elektroden.
Praktiskt spärr fria kontakter får man därför: dels om
nA inte är väsentligt mindre än n0, eftersom skiktets
specifika ledningsförmåga under dessa
omständigheter inte väsentligen skiljer sig från den övriga
halvledarens; och dels om n0 är stort, eftersom skiktet
därvid får en så ringa tjocklek att dess motstånd,
trots den låga specifika ledningsförmågan, aldrig kan
spela någon roll. Ifråga om kopparoxidullikriktare
och selenlikriktare torde man kunna säga, att båda
dessa faktorer medverka till att skapa den spärrfria
kontakten till den elektrod som inte är aktiv vid
likriktningen.
Jämförelse med experimentellt material.
Det kan vara av ett visst intresse att konfrontera
denna teori för spärrskiktet med experimentella
resultat på ett par andra punkter, i samband med
lik-riktarkarakteristiken. Dess förlopp i omgivningen
av noll återges till höger i fig. 8. Spänningen kan
skrivas som en kvadratisk funktion av strömstyrkan,
och åskådligt kan man kanske hänföra den första, i
strömstyrkan linjära termen till den effektiva
skikttjocklekens motstånd vid noll. Med positiv ström
i genomsläppsriktningen minskas detta skikt med en
tjocklek proportionell mot strömstyrkan: det ger den
andra termen. I figuren jämföras nu kurvorna för
en reserv- och en länskontakt, båda med samma
noll-motstånd, markerat av den tunna räta linjen. Detta
Fig. 10.
innebär naturligtvis, att nA eller n0 är större för
länskontakten, då dess skikt annars skulle bli för
tjockt. Teorien visar då, att kurvan bör kröka
kraftigare för länskontakten än för reservkontakten.
Förhållandet qlr02 skall nämligen ha ett bestämt,
karakteristiskt värde för alla reservkontakter och ett
annat, omkring tre gånger större värde för alla
länsfall. Detta förhållande mäter nu den effektiva
likriktning, som man får med en given växelspänning,
dvs. förhållandet mellan vad ett likströmsinstrument
visar och vad ett växelströmsinstrument anger som
strömmens kvadratiska medelvärde. Sådana
mätningar antyda nu, att både kopparoxidullikriktare och
selenlikriktare ha länskontakter.
I genomsläppsriktningen bör plattans karakteristik
asymptotiskt närma sig en förskjuten
motståndslinje, som motsvarar det normala motståndet för hela
halvledarlagret mellan elektroderna, såsom den högra
delen av fig. 10 visar. Till vänster ser man, hur
skiktet samtidigt krymper ihop mot ytan vid
växande spänning — från n till n1 till n2.. — och hur
kurvan för den totala potentiella energien, dvs. den
normala pius tillägget u, på samma gång närmar sig
noll. När den nått dit, är den yttre pålagda
spänningen över skiktet som åstadkommer detta precis så
stor, (kT/e) • ln (nA/n0), som den normala, strömfria
potentialskillnaden mellan halvledaren och ytan, och
den ostörda halvledaren sträcker sig då ända fram
till kontaktytan. Hela halvledarlagret måste då
fungera som om det hade sitt normala motstånd och
därmed seriekopplad ett slags polarisationsspänning av
nyssnämnda belopp. Båda kunna avläsas ur
karakteristiken till höger. Så skulle man alltså
experimentellt kunna mäta Faktiskt ha nu Schottky
och Spenke erhållit mätkurvor på några
kopparoxidullikriktare, som tillåta en någorlunda
hygglig, rätlinig extrapolation till denna s. k.
slusspän-ning. Det erhållna värdet, omkring 0,2 voit,
motsvarar ett förtunningsförhållande av ungefär 1 :1000.
Samma siffra kommer man till vid tillämpning av
teorien på vissa egenheter hos karakteristiken på
spärrsidan, vilka dock måste förbigås här. Teorien
tycks alltså vara koherent vid denna jämförelse.
Emellertid förhåller sig varken kopparoxidulplattan
eller selenplattan riktigt som en ideal likriktare;
tendensen till en bestämd motståndslinje som asymptot
7 febr. 1942
33
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
