Нелінійні напівпровідникові резистори

Нелінійні напівпровідникові резистори представляють широкий клас напівпровідникових приладів, принцип дії яких грунтований на властивостях напівпровідникових матеріалів змінювати свій опір під дією різних зовнішніх чинників (температури, світла, магнітного поля, механічної дії). До нелінійних напівпровідникових резисторів відносяться терморезистори, фоторезистори, магниторезистори, тензорезистори. Відмітною особливістю цього класу напівпровідникових приладів є симетричність їх вольт-амперних характеристик, дивися ВАХ на рисунку 1.5.

а) - терморезистор, б) - фоторезистор, в) - магніторезистор,

г) - тензорезистор

Рисунок 1.5 - Умовні графічні зображення і вольт-амперні характеристики

Під дією температури в терморезисторі відбувається генерація пар електрон-дірка, внаслідок чого струм I через терморезистор збільшується при незмінній зовнішній напрузі U, тобто зі збільшенням температури опір терморезистора зменшується, дивись рисунок 1.6, а.

Генерація вільних електронів і дірок може відбуватися не лише під дією фононів (квантових часток, які є носіями енергії але і під дією фотонів - квантових часток світла. При збільшенні світлового потоку Ф збільшується струм I через фоторезистор, а його опір R зменшується, дивися рисунок 1.6, б.

У магніторезисторах використовується ефект Гауса, що характеризується тим, що зі збільшенням напруженості магнітного поля H (магнітній індукції B) подовжується шлях електронів, внаслідок чого струм I через магниторезистор, розташований в зоні дії магнітного поля, зменшується, а його опір R збільшується, дивись рисунок 1.6, в.

У тензорезисторах відносна зміна їх лінійних розмірів (тобто деформація) по-різному впливає на величину опору залежно від типу напівпровідника: збільшення призводить до зменшення опору у разі напівпровідника n- типу і, навпаки, - до збільшення опору у випадку напівпровідника p -типу, дивись рисунок 1.6, г.