Vastupingestatud p-n siire Kui ühendada p-n-siire pingeallikaga selliselt, et pingeallika plussklemm oleks ühendatud n-osaga ja miinusklemm p-osaga, siis on vooluallika poolt tekitatud elektriväli samasuunaline p-n-siirde elektriväljaga. Elektriväljade liitumise tõttu suureneb summaarne potentsiaalibarjäär veelgi. Samal ajal leiab aset ka enamuslaengukandjate liikumine (pingeallika elektrivälja mõjul) pingeallika klemmide poole ja ruumilaengu tihedus suureneb veelgi. Kuna elektriväli on nüüd siirdes eelnevaga võrreldes veelgi tugevam, siis ei saa enamuslaengukandjad siiret üldse läbida. Seda olukorda võib kujutada ka nii, nagu muutuks tõkkekiht paksemaks. Selliselt pingestatud siirde olukorda nimetatakse vastupingereziimiks. p-n- siiret läbib vastupinge olukorras ainult väga nõrk vool, mida nimetatakse vastuvooluks. Vastuvoolu põhjustajaks on vähemuslaengukandjad
Arusaadavalt on kasutatavad luminofoorimaterjalid sageli firmasaladusteks. Kuna ekraanile langeb töötades pidevalt elektrone, siis peaks ekraan laaduma negatiivselt. Tegelikult aga esineb sekundaaremissioon ja selle tulemusena laadub ekraan hoopis positiivselt. Ekraanilt sekundaaremiteerunud elektronid liiguvad positiivselt pingestatud anoodile. Sekundaaremiteerunud elektronide kiirus on aga ekraani läheduses väike ja tekib ruumilaeng, mis hajutab elektronkiirt. Ruumilaengu kõrvaldamiseks kaetakse toru sisekülg voolujuhtiva grafiitemulsiooni kihiga (akvadaagiga), mis ühendatakse teise anoodiga. Kasutatakse ka alumineeritud ekraani. Alumineeritud ekraani puhul kaetakse ekraani sisekülg õhukese, elektronidele "läbipaistva" alumiiniumi kihiga. Et elektronid suudaksid alumiiniumikihti edukalt läbida, kasutatakse kõrgemat anoodpinget. Ekraanile langevate elektronide energiast muutub valguseks 2...3%, ülejäänu aga kuumutab ekraani
pooljuhis aga positiivselt laetud doonorlisandi ioonid ja vabad elektronid. Kui need alad on kontaktis, hakkab toimuma elektronide difusioon n-alalt p-alale, kus nende kontsentratsioon on tunduvalt väiksem, ja vastupidi, aukude difusioon p-alalt n-alale. Difundeeruvad elektronid ja augud rekombineeruvad (kaovad) ning siirdeala lähedusse jäävad kompenseerimata laenguga lisandite ioonid, mis tekitavadki ruumilaengu ja sisemise elektrivälja siirdealal ES. See ala takistab edasist laengukandjate difusiooni, seega on nagu tõkkekihiks. Tõkkekihi laius on määratud aukude ja elektronide difusioonitee pikkuste summaga Lp + Ln. Laengukandjate difusioonitee pikkuse L, s.o vahemaa, mille nad läbivad eluea jooksul difusiooni tulemusena, saab leida mittetasakaaluliste laengukandjate eluea o alusel: L = Do kus D laengukandjate difusioonitegur.
Sellises olukorras hakkavad elektronid soojusliku difusioonse liikumise tulemusena liikuma p-osas olevatele vabadele kohtadele. Laengute liikumise tulemusena saab p-osa laenguid juurde ja omandab negatiivse laengu, n-osa aga kaotab samapalju elektrone ja omandab seega positiivse laengu. Need laengud vahetuvad ainult piirkihis, sest difusiooni teel liikudes ei jõua laengukandjad kaugele ja seda liikumist hakkab takistama ka tekkiv elektriväli. Joonisel 4.5. on selgitatud seda nähtust ruumilaengu tiheduse ja potentsiaalide erinevuse graafiku abil. Tekkivat potentsiaalide vahet nimetatakse potentsiaalibarjääriks. ELEKTROONIKA KOMPONEND1D lk. 22 JOONIS 4.5. Kui aga on olemas erinimelised laengud ja potentsiaalide vahe, siis esineb ka elektriväli Epn, mis on suunatud n-osast p-ossa. Tekkinud elektriväli on aga suunatud laengukandjate liikumusele vastu ja laengukandjate liikumine ühest osast teise toimub
Sellises olukorras hakkavad elektronid soojusliku (difusioonse) liikumise tulemusena liikuma P- osas olevatele vabadele kohtadele. Laengute liikumise tulemusena saab P-osa laenguid juurde ja omandab negatiivse laengu, N-osa aga kaotab samapalju elektrone ja omandab seega positiivse laengu. Need laengud vahetuvad ainult piirkihis, sest difusiooni teel liikudes ei jõua laengukandjad kaugele ja seda liikumist hakkab takistama ka tekkiv elektriväli. Joonisel 1.5. on selgitatud seda nähtust ruumilaengu tiheduse ja potentsiaalide erinevuse graafiku abil. Tekkivat potentsiaalide vahet nimetatakse potentsiaalibarjääriks 6 Kui aga on olemas erinimelised laengud ja potentsiaalide vahe, siis esineb ka elektriväli E , mis on suunatud N-osast P-ossa. Tekkinud elektriväli on aga suunatud PN laengukandjate liikumisele vastu ja laengukandjate liikumine ühest osast teise toimub seni, kuni nende endi poolt tekitatud elektriväli selle katkestab.
Sellises olukorras hakkavad elektronid soojusliku (difusioonse) liikumise tulemusena liikuma P-osas olevatele vabadele kohtadele. Laengute liikumise tulemusena saab P-osa laenguid juurde ja omandab negatiivse laengu, N-osa aga kaotab samapalju elektrone ja omandab seega positiivse laengu. Need laengud vahetuvad ainult piirkihis, sest difusiooni teel liikudes ei jõua laengukandjad kaugele ja seda liikumist hakkab takistama ka tekkiv elektriväli. Joonisel 1.5. on selgitatud seda nähtust ruumilaengu tiheduse ja potentsiaalide erinevuse graafiku abil. Tekkivat potentsiaalide vahet nimetatakse potentsiaalibarjääriks Kui aga on olemas erinimelised laengud ja potentsiaalide vahe, siis esineb ka elektriväli EPN , mis on suunatud N-osast P-ossa. Tekkinud elektriväli on aga suunatud laengukandjate liikumisele vastu ja laengukandjate liikumine ühest osast teise toimub seni, kuni nende endi poolt tekitatud elektriväli selle katkestab. JOONIS 1
esimesel on järelhelendus pikk, teisel aga lühike. Kuna ekraanile langeb töötades pidevalt elektrone, siis peaks ekraan laaduma negatiivselt. Tegelikult aga esineb sealjuures sekundaaremissioon ja selle tulemusena laadub ekraan hoopis positiivselt. Ekraanilt sekundaaremiteerunud elektronid liiguvad positiivselt pingestatud anoodile. Sekundaaremiteerunud elektronide kiirus on ekraani läheduses väike ning tekib ruumilaeng, mis hajutab elektronkiirt. Ruumilaengu kõrvaldamiseks kaetakse toru sisekülg voolujuhtiva grafiitemulsiooni kihiga (nn akvadaagiga), mis ühendatakse teise anoodiga. Samal otstarbel kasutatakse ka alumineeritud ekraani. Alumineeritud ekraani puhul kaetakse ekraani sisekülg õhukese, elektronidele "läbipaistva" alumiiniumi kihiga. Et elektronid suudaksid alumiiniumikihti edukalt läbida, kasutatakse kõrgemat anoodpinget. Ekraanile langevate elektronide energiast muutub valguseks 2...3%, ülejäänu aga üksnes kuumutab ekraani
madalate pingetega (UDS max < 100 V, RDS < 6 m, UDS = 30 V) transistoride tootmist. CoolMOS- transistoride kasutuselevõtmine aastal 1998 võimaldas veelgi vähendada avatud oleku takistust RDS, võrreldes tavalise MOSFET-transistoriga ligikaudu 5...6 korda. Samuti suurenesid ka transistoride pinged UR = 0,6...1 kV. Vertikaalsete p-juhtivusega ribade kasutamine siirde triivipiirkonnas võimaldas laiendada ka ruumilaengu piirkonda horisontaalsuunas, mille tulemusena vähenes transistoride paksus ja seega vähenesid juhtivus-ja lülituskaod ning 69 IF1 I VD1 IF IF VD2 Us Ud k M
annaabi.ee 
