1.2. Прямое и обратное включение p-n-перехода

При использовании p-n-перехода в реальных полупроводниковых приборах к нему может быть приложено внешнее напряжение. Величина и полярность этого напряжения определяют поведение перехода и проходящий через него электрический ток. Если положительный полюс источника питания подключается к p-области, а отрицательный – к n-области, то включение p-n-перехода называют прямым. При изменении указанной полярности включение p-n-перехода называют обратным.

При прямом включении p-n-перехода внешнее напряжение создает в переходе поле, которое противоположно по направлению внутреннему диффузионному полю, рисунок 2. Напряженность результирующего поля падает, что сопровождается сужением запирающего слоя. В результате этого большое количество основных носителей зарядов получает возможность диффузионно переходить в соседнюю область (ток дрейфа при этом не изменяется, поскольку он зависит от количества неосновных носителей, появляющихся на границах перехода), т.е. через переход будет протекать результирующий ток, определяемый в основном диффузионной составляющей. Диффузионный ток зависит от высоты потенциального барьера и по мере его снижения увеличивается экспоненциально.

Рисунок 2 – Прямое включение p-n-перехода

Повышенная диффузия носителей зарядов через переход приводит к повышению концентрации дырок в области n-типа и электронов в области p-типа. Такое повышение концентрации неосновных носителей вследствие влияния внешнего напряжения, приложенного к переходу, называется инжекцией неосновных носителей. Неравновесные неосновные носители диффундируют вглубь полупроводника и нарушают его электронейтральность. Восстановление нейтрального состояния полупроводника происходит за счет поступления носителей зарядов от внешнего источника. Это является причиной возникновения тока во внешней цепи, называемого прямым.

При включении p-n-перехода в обратном направлении внешнее обратное напряжение создает электрическое поле, совпадающее по направлению с диффузионным, что приводит к росту потенциального барьера и увеличению ширины запирающего слоя, рисунок 3. Все это уменьшает диффузионные токи основных носителей. Для неосновных носителей поле в

p-n-переходе остается ускоряющим, и поэтому дрейфовый ток не изменяется.

Рисунок 3 – Обратное включение p-n-перехода

Таким образом, через переход будет протекать результирующий ток, определяемый в основном током дрейфа неосновных носителей. Поскольку количество дрейфующих неосновных носителей не зависит от приложенного напряжения (оно влияет только на их скорость), то при увеличении обратного напряжения ток через переход стремится к предельному значению

I_S , которое называется током насыщения. Чем больше концентрация примесей доноров и акцепторов, тем меньше ток насыщения, а с увеличением температуры ток насыщения растет по экспоненциальному закону.

1.3. Вольт-амперная характеристика p-n-перехода

Зависимость тока через p-n-переход от приложенного к нему напряженияI = f(U)называют вольтамперной характеристикойp-n-перехода, рисунок 4.

Рисунок 4 – Теоретическая и реальная ВАХ р-n-перехода

Вольтамперная характеристика электронно-дырочного перехода описывается уравнением Эберса-Молла:

, (1)

где I– ток через переход при напряженииU;

I_S– ток насыщения, создаваемый неосновными носителями заряда.I_S называется также тепловым током, так как концентрация неосновных носителей зависит от температуры;

q_e – заряд электрона;

k– постоянная Больцмана;

Т– абсолютная температура;

– температурный потенциал перехода, примерно равный при комнатной температуре 0,025 В = 25 мВ.

Если р-n-переход включен в прямом направлении, напряжениеU берут со знаком плюс, если в обратном – со знаком минус.

При прямом приложенном напряжении можно пренебречь единицей по сравнению со слагаемым, и ВАХ будет иметь чисто экспоненциальный характер.

При обратном (отрицательном) напряжении слагаемымможно пренебречь по сравнению с единицей, и ток оказывается равным.

Однако уравнение Эберса-Моллавесьма приблизительно совпадает с реальными вольтамперными характеристиками, так как не учитывает целого ряда физических процессов, происходящих в полупроводниках. К таким процессам относятся: генерация и рекомбинация носителей в запирающем слое, поверхностные токи утечки, падение напряжения на сопротивлении нейтральных областей, явления теплового, лавинного и туннельного пробоев.

Если ток, протекающий через переход, незначителен, то падением напряжения на сопротивлении нейтральных областей можно пренебречь. Однако при увеличении тока этот процесс оказывает все большее влияние на ВАХ прибора, т.е. его реальная характеристика идет под меньшим углом и вырождается в прямую линию, когда напряжение на запирающем слое становится равным контактной разности потенциалов.

При некотором обратном напряжении наблюдается резкое возрастание обратного тока. Это явление называют пробоем перехода. Существует три вида пробоев: туннельный, лавинный и тепловой. Туннельный и лавинный пробои представляют собой разновидности электрического пробоя и связаны с увеличением напряженности электрического поля в переходе. Тепловой пробой определяется перегревом перехода.

Туннельный эффект (эффект Зенера) заключается в прямом переходе валентных электронов из одного полупроводника в другой (где они уже будут являться свободными носителями заряда), что становится возможным при высокой напряженности электрического поля на переходе. Такая большая напряженность электрического поля на переходе может быть достигнута при высокой концентрации примесей в

p— иn-областях, когда толщина перехода становится очень маленькой.

В широких p-n-переходах, образованных полупроводниками со средней либо малой концентрациями примесей, вероятность туннельного просачивания электронов уменьшается и более вероятным становится лавинный пробой.

Лавинный пробой возникает, когда длина свободного пробега электрона в полупроводнике значительно меньше толщины перехода. Если за время свободного пробега электроны накапливают кинетическую энергию, достаточную для ионизации атомов в переходе, то наступает ударная ионизация, сопровождающаяся лавинным размножением носителей зарядов. Образовавшиеся в результате ударной ионизации свободные носители зарядов увеличивают обратный ток перехода.

Тепловой пробой обусловлен значительным ростом количества носителей зарядов в p-n-переходе за счет нарушения теплового режима. Подводимая к переходу мощностьP_обр=I_обрU_обррасходуется на его нагрев. Выделяющаяся в запирающем слое теплота отводится преимущественно за счет теплопроводности кристаллической решетки. При плохих условиях отвода теплоты от перехода, а также при повышении обратного напряжения на переходе выше критического значения, возможен его разогрев до температуры, при которой происходит тепловая ионизация атомов. Образующиеся при этом носители зарядов увеличивают обратный ток через переход, что приводит к его дальнейшему разогреву. В результате такого нарастающего процесса переход недопустимо разогревается и возникает тепловой пробой, характеризующийся разрушением кристалла.

Увеличение числа носителей зарядов при нагреве перехода приводит к уменьшению его сопротивления и выделяемого на нем напряжения. Вследствие этого на обратной ветви ВАХ при тепловом пробое появляется участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением.

Прямое и обратное включение p-n-перехода.

Особые свойства приобретают полупроводники, состоящие из двух или нескольких соприкасающихся слоев с различными типами проводимости.

Область, где имеется переход от полупроводника с электронной проводимостью к полупроводнику с дырочной проводимостью, называют электронно-дырочным или p-n-переходом.

Свойства и сочетание электронно-дырочных пере­ходов лежат в основе принципа действия многих полупроводниковых приборов.

В силу динами­ческого равновесия при отсутствии внешнего поля, указанные токи равны, поэтому суммарный ток через p-n-переход будет равен нулю. Такое состояние p-n-перехода называется равновесным.

Равновесное состояние p-n-перехода нарушается, если к переходу приложить внешнее напряжение, которое в зависимости от значения и полярности подключения изменяет высоту потенциального барь­ера, ширину запирающего слоя и соотношение между диффузионным током и током дрейфа p-n-перехода.

Если к р-n-переходу приложить внешнее прямое напряжение, как показано на рис. 2.5, т. е. подсоеди­нив положительный полюс к p-области, а отрица­тельный к n-области, то при этом электрическое поле внешнего источника Е_вш не совпадает с направлением поля p-n-перехода. Это приведет к уменьшению напряженности электрического поля перехода, что вызовет уменьшение ширины запирающего слоя и высоты потенциального барьера. Уменьшение высоты потенциального барьера приведет к росту диффузионных токов основных носителей, а токи дрейфа несколько уменьшатся, в результате через p-n-переход будет протекать результирующий ток, называемый прямым током. Прямой ток I_пр протекает в направлении от р- к л-области через запорный слой p-n-перехода.

Рассмотрим теперь случай, когда к p-n-переходу приложено напряжение противоположной полярности — обратное включение (рис. 2.6). В этом случае внешнее напряжение увеличивает напряженность внутреннего поля p-n-перехода, а также ширину запорного слоя и высоту потенциального барьера. При этом токи диффузии практически уменьшаются до нуля, поскольку диффузия основных носителей затруднена ростом Потенциального барьера. Токи неосновных носителей—токи дрейфа сохраняют почти прежние значения, как и при равновесном состоянии p-n-перехода. В результате через этот переход протекает ток дрейфа неосновных носителей р- и n-областей. В отличие от прямого тока этот ток протекает в направлении от n— к p-области через p-n-переход и называется обратным током — I_о6р.

Обратный ток пропорционален концентрации неосновных носителей и во много раз меньше, чем прямой ток. С ростом температуры и освещенности обратный ток увеличивается. Величина обратного тока зависит от обратного напряжения. Поскольку обратный ток значительно меньше прямого (при­мерно на шесть порядков), можно считать, что полупроводник, обладающий электронно-дырочным переходом, обладает вентильным свойством, т. е. односторонней проводимостью электрического тока. Это дает возможность использовать электронно-дырочный переход для выпрямления переменного тока.

На рис. 2.7 приведена вольт-амперная характе­ристика электронно-дырочного перехода, из которой видно свойство односторонней проводимости p—n-перехода. При работе приборов с электронно-дырочным пере­ходом наблюдается его разо­грев.

Принцип работы диодов для чайников

Диод является одной из разновидностей приборов, сконструированных на полупроводниковой основе. Обладает одним p-n переходом, а также анодным и катодным выводом. В большинстве случаев он предназначен для модуляции, выпрямления, преобразования и иных действий с поступающими электрическими сигналами.

Принцип работы:

1. Электрический ток воздействует на катод, подогреватель начинает накаливаться, а электрод испускать электроны.
2. Между двумя электродами происходит образование электрического поля.
3. Если анод обладает положительным потенциалом, то он начинает притягивать электроны к себе, а возникшее поле является катализатором данного процесса. При этом, происходит образование эмиссионного тока.
4. Между электродами происходит образование пространственного отрицательного заряда, способного помешать движению электронов. Это происходит, если потенциал анода оказывается слишком слабым. В таком случае, частям электронов не удается преодолеть воздействие отрицательного заряда, и они начинают двигаться в обратном направлении, снова возвращаясь к катоду.
5. Все электроны, которые достигли анода и не вернулись к катоду, определяют параметры катодного тока. Поэтому данный показатель напрямую зависит от положительного анодного потенциала.
6. Поток всех электронов, которые смогли попасть на анод, имеет название анодный ток, показатели которого в диоде всегда соответствуют параметрам катодного тока. Иногда оба показателя могут быть нулевыми, это происходит в ситуациях, когда анод обладает отрицательным зарядом. В таком случае, возникшее между электродами поле не ускоряет частицы, а, наоборот, тормозит их и возвращает на катод. Диод в таком случае остается в запертом состоянии, что приводит к размыканию цепи.

Устройство

Ниже приводится подробное описание устройства диода, изучение этих сведений необходимо для дальнейшего понимания принципов действия этих элементов:

1. Корпус представляет собой вакуумный баллон, который может быть изготовлен из стекла, металла или прочных керамических разновидностей материала.
2. Внутри баллона имеется 2 электрода. Первый является накаленным катодом, который предназначен для обеспечения процесса эмиссии электронов. Самый простейший по конструкции катод представляет собой нить с небольшим диаметром, которая накаливается в процессе функционирования, но на сегодняшний день более распространены электроды косвенного накала. Они представляют собой цилиндры, изготовленные из металла, и обладающие особым активным слоем, способным испускать электроны.
3. Внутри катода косвенного накала имеется специфический элемент – проволока, которая накаливается под воздействием электрического тока, она называется подогреватель.
4. Второй электрод является анодом, он необходим для приема электронов, которые были выпущены катодом. Для этого он должен обладать положительным относительно второго электрода потенциалом. В большинстве случаев анод также имеет цилиндрическую форму.
5. Оба электрода вакуумных приборов полностью идентичны эмиттеру и базе полупроводниковой разновидности элементов.
6. Для изготовления диодного кристалла чаще всего используется кремний или германий. Одна из его частей является электропроводимой по p-типу и имеет недостаток электронов, который образован искусственным методом. Противоположная сторона кристалла также имеет проводимость, но n-типа и обладает избытком электронов. Между двумя областями имеется граница, которая и называется p-n переходом.

Такие особенности внутреннего устройства наделяют диоды их главным свойством – возможностью проведения электрического тока только в одном направлении.

Назначение

Ниже приводятся основные области применения диодов, на примере которых становится понятно их основное назначение:

1. Диодные мосты представляют собой 4, 6 или 12 диодов, соединенных между собой, их количество зависит от типа схемы, которая может быть однофазной, трехфазной полумостовой или трехфазной полномостовой. Они выполняют функции выпрямителей, такой вариант чаще всего используется в автомобильных генераторах, поскольку внедрение подобных мостов, а также использование вместе с ними щеточно-коллекторных узлов, позволило в значительной степени сократить размеры данного устройства и увеличить степень его надежности. Если соединение выполнено последовательно и в одну сторону, то это повышает минимальные показатели напряжения, которое потребуется для отпирания всего диодного моста.
2. Диодные детекторы получаются при комбинированном использовании данных приборов с конденсаторами. Это необходимо для того, чтобы было можно выделить модуляцию с низкими частотами из различных модулированных сигналов, в том числе амплитудно-модулированной разновидности радиосигнала. Такие детекторы являются частью конструкции многих бытовых потребителей, например, телевизоров или радиоприемников.
3. Обеспечение защиты потребителей от неверной полярности при включении схемных входов от возникающих перегрузок или ключей от пробоя электродвижущей силой, возникающей при самоиндукции, которая происходит при отключении индуктивной нагрузки. Для обеспечения безопасности схем от возникающих перегрузок, применяется цепочка, состоящая из нескольких диодов, имеющих подключение к питающим шинам в обратном направлении. При этом, вход, которому обеспечивается защита, должен подключаться к середине этой цепочки. Во время обычного функционирования схемы, все диоды находятся в закрытом состоянии, но если ими было зафиксировано, что потенциал входа ушел за допустимые пределы напряжения, происходит активация одного из защитных элементов. Благодаря этому, данный допустимый потенциал получает ограничение в рамках допустимого питающего напряжения в сумме с прямым падением показателей напряжение на защитном приборе.
4. Переключатели, созданные на основе диодов, используются для осуществления коммутации сигналов с высокими частотами. Управление такой системой осуществляется при помощи постоянного электрического тока, разделения высоких частот и подачи управляющего сигнала, которое происходит благодаря индуктивности и конденсаторам.
5. Создание диодной искрозащиты. Используются шунт-диодные барьеры, которые обеспечивают безопасность путем ограничения напряжения в соответствующей электрической цепи. В совокупности с ними применяются токоограничительные резисторы, которые необходимы для ограничения показателей электрического тока, проходящего через сеть, и увеличения степени защиты.

Использование диодов в электронике на сегодняшний день весьма широко, поскольку фактически ни одна современная разновидность электронного оборудования не обходится без этих элементов.

Прямое включение диода

На p-n-переход диода может оказывать воздействие напряжение, подаваемое с внешних источников. Такие показатели, как величина и полярность, будут сказываться на его поведении и проводимом через него электрическом токе.

Ниже подробно рассмотрен вариант, при котором происходит подключение плюса к области p-типа, а отрицательного полюса к области n-типа. В этом случае произойдет прямое включение:

1. Под воздействием напряжения от внешнего источника, в p-n-переходе сформируется электрическое поле, при этом его направление будет противоположным относительно внутреннего диффузионного поля.
2. Напряжение поля значительно снизится, что вызовет резкое сужение запирающего слоя.
3. Под воздействием этих процессов значительное количество электронов обретет возможность свободно переходить из p-области в n-область, а также в обратном направлении.
4. Показатели тока дрейфа во время этого процесса остаются прежними, поскольку они напрямую зависят только от числа неосновных заряженных носителей, находящихся в области p-n-перехода.
5. Электроны обладают повышенным уровнем диффузии, что приводит к инжекции неосновных носителей. Иными словами, в n-области произойдет повышение количества дырок, а в p-области будет зафиксирована повышенная концентрация электронов.
6. Отсутствие равновесия и повышенное число неосновных носителей заставляет их уходить вглубь полупроводника и смешиваться с его структурой, что в итоге приводит к разрушению его свойств электронейтральности.
7. Полупроводник при этом способен восстановить свое нейтральное состояние, это происходит благодаря получению зарядов от подключенного внешнего источника, что способствует появлению прямого тока во внешней электрической цепи.

Обратное включение диода

Теперь будет рассмотрен другой способ включения, во время которого изменяется полярность внешнего источника, от которого происходит передача напряжения:

1. Главное отличие от прямого включения заключается в том, что создаваемое электрическое поле будет обладать направлением, полностью совпадающим с направлением внутреннего диффузионного поля. Соответственно, запирающий слой будет уже не сужаться, а, наоборот, расширяться.
2. Поле, находящееся в p-n-переходе, будет оказывать ускоряющий эффект на целый ряд неосновных носителей заряда, по этой причине, показатели дрейфового тока останутся без изменений. Он будет определять параметры результирующего тока, который проходит через p-n-переход.
3. По мере роста обратного напряжения, электрический ток, протекающий через переход, будет стремиться достичь максимальных показателей. Он имеет специальное название – ток насыщения.
4. В соответствии с экспоненциальным законом, с постепенным увеличением температуры будут увеличиваться и показатели тока насыщения.

Прямое и обратное напряжение

Напряжение, которое оказывает воздействие на диод, разделяют по двум критериям:

1. Прямое напряжение – это то, при котором происходит открытие диода и начинается прохождение через него прямого тока, при этом показатели сопротивления прибора являются крайне низкими.
2. Обратное напряжение – это то, которое обладает обратной полярностью и обеспечивает закрытие диода с прохождением через него обратного тока. Показатели сопротивления прибора при этом начинают резко и значительно расти.

Сопротивление p-n-перехода является постоянно меняющимся показателем, в первую очередь на него оказывает влияние прямое напряжение, подающееся непосредственно на диод. Если напряжение увеличивается, то показатели сопротивления перехода будут пропорционально уменьшаться.

Это приводит к росту параметров прямого тока, проходящего через диод. Когда данный прибор закрыт, то на него воздействует фактически все напряжение, по этой причине показатели проходящего через диод обратного тока являются незначительными, а сопротивление перехода при этом достигает пиковых параметров.

Работа диода и его вольт-амперная характеристика

Под вольт-амперной характеристикой данных приборов понимается кривая линия, которая показывает то, в какой зависимости находится электрический ток, протекающий через p-n-переход, от объемов и полярности напряжения, воздействующего на него.

Подобный график можно описать следующим образом:

1. Ось, расположенная по вертикали: верхняя область соответствует значениям прямого тока, нижняя область параметрам обратного тока.
2. Ось, расположенная по горизонтали: область, находящаяся справа, предназначена для значений прямого напряжения; область слева для параметров обратного напряжения.
3. Прямая ветвь вольт-амперной характеристики отражает пропускной электрический ток через диод. Она направлена вверх и проходит в непосредственной близости от вертикальной оси, поскольку отображает увеличение прямого электрического тока, которое происходит при увеличении соответствующего напряжения.
4. Вторая (обратная) ветвь соответствует и отображает состояние закрытого электрического тока, который также проходит через прибор. Положение у нее такое, что она проходит фактически параллельно относительно горизонтальной оси. Чем круче эта ветвь подходит к вертикали, тем выше выпрямительные возможности конкретного диода.
5. По графику можно наблюдать, что после роста прямого напряжения, протекающего через p-n-переход, происходит медленное увеличение показателей электрического тока. Однако постепенно, кривая достигает области, в которой заметен скачок, после которого происходит ускоренное нарастание его показателей. Это объясняется открытием диода и проведением тока при прямом напряжении. Для приборов, изготовленных из германия, это происходит при напряжении равном от 0,1В до 0,2В (максимальное значение 1В), а для кремниевых элементов требуется более высокий показатель от 0,5В до 0,6В (максимальное значение 1,5В).
6. Показанное увеличение показателей тока может привести к перегреву полупроводниковых молекул. Если отведение тепла, происходящее благодаря естественным процессам и работе радиаторов, будет меньше уровня его выделения, то структура молекул может быть разрушена, и этот процесс будет иметь уже необратимый характер. По этой причине, необходимо ограничивать параметры прямого тока, чтобы не допустить перегрева полупроводникового материала. Для этого, в схему добавляются специальные резисторы, имеющие последовательное подключение с диодами.
7. Исследуя обратную ветвь можно заметить, что если начинает увеличиваться обратное напряжение, которое приложено к p-n-переходу, то фактически незаметен рост параметров тока. Однако в случаях, когда напряжение достигает параметров, превосходящих допустимые нормы, может произойти внезапный скачок показателей обратного тока, что перегреет полупроводник и будет способствовать последующему пробою p-n-перехода.

Основные неисправности диодов

Иногда приборы подобного типа выходят из строя, это может происходить из-за естественной амортизации и старения данных элементов или по иным причинам.

Всего выделяют 3 основных типа распространенных неисправностей:

1. Пробой перехода приводит к тому, что диод вместо полупроводникового прибора становится по своей сути самым обычным проводником. В таком состоянии он лишается своих основных свойств и начинает пропускать электрический ток в абсолютно любом направлении. Подобная поломка легко выявляется при помощи стандартного мультиметра, который начинает подавать звуковой сигнал и показывать низкий уровень сопротивления в диоде.
2. При обрыве происходит обратный процесс – прибор вообще перестает пропускать электрический ток в каком-либо направлении, то есть он становится по своей сути изолятором. Для точности определения обрыва, необходимо использовать тестеры с качественными и исправными щупами, в противном случае, они могут иногда ложно диагностировать данную неисправность. У сплавных полупроводниковых разновидностей такая поломка встречается крайне редко.
3. Утечка, во время которой нарушается герметичность корпуса прибора, вследствие чего он не может исправно функционировать.

Пробой p-n-перехода

Подобные пробои происходят в ситуациях, когда показатели обратного электрического тока начинают внезапно и резко расти, происходит это из-за того, что напряжение соответствующего типа достигает недопустимых высоких значений.

Обычно различается несколько видов:

1. Тепловые пробои, которые вызваны резким повышением температуры и последующим перегревом.
2. Электрические пробои, возникающие под воздействием тока на переход.

График вольт-амперной характеристики позволяет наглядно изучать эти процессы и разницу между ними.

Электрический пробой

Последствия, вызываемые электрическими пробоями, не носят необратимого характера, поскольку при них не происходит разрушение самого кристалла. Поэтому при постепенном понижении напряжения можно восстановить всей свойства и рабочие параметры диода.

При этом, пробои такого типа делятся на две разновидности:

1. Туннельные пробои происходят при прохождении высокого напряжения через узкие переходы, что дает возможность отдельно взятым электронам проскочить через него. Обычно они возникают, если в полупроводниковых молекулах имеется большое количество разных примесей. Во время такого пробоя, обратный ток начинает резко и стремительно расти, а соответствующее напряжение находится на низком уровне.
2. Лавинные разновидности пробоев возможны благодаря воздействию сильных полей, способных разогнать носителей заряда до предельного уровня из-за чего они вышибают из атомов ряд валентных электронов, которые после этого вылетают в проводимую область. Это явление носит лавинообразный характер, благодаря чему данный вид пробоев и получил такое название.

Тепловой пробой

Возникновение такого пробоя может произойти по двум основным причинам: недостаточный теплоотвод и перегрев p-n-перехода, который происходит из-за протекания через него электрического тока со слишком высокими показателями.

Повышение температурного режима в переходе и соседних областях вызывает следующие последствия:

1. Рост колебания атомов, входящих в состав кристалла.
2. Попадание электронов в проводимую зону.
3. Резкое повышение температуры.
4. Разрушение и деформация структуры кристалла.
5. Полный выход из строя и поломка всего радиокомпонента.

Статья была полезна?

0,00 (оценок: 0)

Прямое и обратное включение p-n перехода

Свойства p-n перехода

 

1) Образование электронно-дырочного перехода.Ввиду неравномерной концен- трации на границе раздела p и n полупроводника возникает диффузионный ток, за счёт ко- торого электроны из n-области переходят в p-область, а на их месте остаются некомпенси- рованные заряды положительных ионов донорной примеси. Электроны, приходящие в p- область, рекомбинируют с дырками, и возникают некомпенсированные заряды отрицатель- ных ионов акцепторной примеси. Ширина p-n перехода – десятые доли микрона. На грани- це раздела возникает внутреннее электрическое поле p-n перехода, которое будет тормозя- щим для основных носителей заряда и будет их отбрасывать от границы раздела.

Р n

 

 

Si Si

Si Si

 

 

— + В + — Р

 

 

Si Si

Si Si

 

Рис. 13

Для неосновных носителей заряда поле будет ускоряющим и будет переносить их в область, где они будут основными. Максимум напряжённости электрического поля – на границе разде- ла.

+ — + —

— +

— — +

— + +

p — + n

 

E DC

 

 

x

j

 

jк

 

 

x

 

Рис. 14

Распределение потенциала по ширине полупроводника называется потенциальной диаграм- мой. Разность потенциалов на p-n переходе называется контактной разностью потенциалов или потенциальным барьером. Для того, чтобы основной носитель заряда смог преодолеть p-n переход, его энергия должна быть достаточной для преодоления потенциального барьера.

Прямое и обратное включение p-n перехода.

Приложим внешнее напряжение плюсом к p-области. Внешнее электрическое поле направле-

но навстречу внутреннему полю p-n перехода, что приводит к уменьшению потенциального барьера. Основные носители зарядов легко смогут преодолеть потенциальный барьер, и поэто- му через p-n переход будет протекать сравнительно большой ток, вызванный основными носи- телями заряда.

 

E в н .

 

Eв н.

 

— +

— +

— +

— +

p — +

 

E p -n .

 

 

n

 

— +

— +

— + Ep-n.

— +

— +

 

j D C

p n

 

j DC

 

x

x

 

D x

Dx’

 

Р и с . 1 5

 

Р ис. 1 6

 

Такое включение p-n перехода называется прямым, и ток через p-n переход, вызванный основными носителями заряда, также называется прямым током. Считается, что при прямом включении p-n переход открыт. Если подключить внешнее напряжение минусом на p-область, а плюсом на n-область, то возникает внешнее электрическое поле, линии напряжённости кото- рого совпадают с внутренним полем p-n перехода. В результате это приведёт к увеличению по- тенциального барьера и ширины p-n перехода. Основные носители заряда не смогут преодо- леть p-n переход, и считается, что p-n переход закрыт. Оба поля – и внутреннее и внешнее — яв- ляются ускоряющими для неосновных носителей заряда, поэтому неосновные носители заряда будут проходить через p-n переход, образуя очень маленький ток, который называется обрат- ным током. Такое включение p-n перехода также называется обратным.

3) Свойства p-n перехода.К основным свойствам p-n перехода относятся:

свойство односторонней проводимости;

температурные свойства p-n перехода; частотные свойства p-n перехода; пробой p-n перехода.

Свойство односторонней проводимости p-n перехода нетрудно рассмотреть на вольтамперной характеристике. Вольтамперной характеристикой (ВАХ) называется графически выраженная зависимость величины протекающего через p-n переход тока от величины приложенного напряжения. I=f(U).

Будем считать прямое напряжение положительным, обратное – отрицательным. Ток через p-n переход может быть определён следующим образом:

e’×U

 

I=I0×e

 

k×T

-1 ,

где I0 – ток, вызванный прохождением собственных носителей заряда;

e – основание натурального логарифма;

e’ – заряд электрона; Т – температура;

U – напряжение, приложенное к p-n переходу;

k – постоянная Больцмана. При прямом включении:

 

Iпр=I0×e

e ‘×U

k×T

 

-1 

e ‘

k×T

 

=const =c

I = f U 

Iпр= I 0× e ec×U ≫1

 

c×U

 

-1 

Iпр=I0×e

c×U

При увеличении прямого напряжения прямой ток изменяется по экспоненциальному закону. При обратном включении:

—c×U

Iобр=I0×e

e—c×U≪1

Iобр=-I0

-1 

 

o o

 

Iпр

t2 >t1

 

 

Uобр

 

 

 

Iобр

Uпр

 

Рис. 17

Так как величина обратного тока во много раз меньше, чем прямого, то обратным током мож- но пренебречь и считать, что p-n переход проводит ток только в одну сторону.

Температурное свойство p-n перехода показывает, как изменяется работа p-n перехода при из- менении температуры. На p-n переход в значительной степени влияет нагрев, в очень малой степени – охлаждение. При увеличении температуры увеличивается термогенерация носи- телей заряда, что приводит к увеличению как прямого, так и обратного тока.

Частотные свойства p-n перехода показывают, как работает p-n переход при подаче на него переменного напряжения высокой частоты. Частотные свойства p-n перехода определяются двумя видами ёмкости перехода.

 

 

Sp-n

— +

—

—

+

+

 

P n

 

DХ

 

Рис. 18

Первый вид ёмкости – это ёмкость, обусловленная неподвижными зарядами ионов донорной и акцепторной примеси. Она называется зарядной, или барьерной ёмкостью.

ε×ε0×S

C=

d

ε×ε0×Sp—n

C= x

Второй тип ёмкости – это диффузионная ёмкость, обусловленная диффузией подвижных носи- телей заряда через p-n переход при прямом включении.

Cдиф= QUnp

Q– суммарный заряд, протекающий через p-nпереход.

 

Ri

 

 

Сi

 

Cp-n = Cбарьерн.+Сдиф.

 

Рис. 19

Ri – внутреннее сопротивление p-n перехода.

Ri очень мало при прямом включении [Ri = (n∙1 ÷ n∙10) Ом] и будет велико при обратном

включении [Riобр = (n∙100 кОм ÷ n∙1 МОм)].

x=1

c ×c

 

U

 

+ +

 

t

—

 

 

Рис. 20

Если на p-n переход подавать переменное напряжение, то ёмкостное сопротивление p-n пере- хода будет уменьшаться с увеличением частоты, и при некоторых больших частотах ём- костное сопротивление может сравняться с внутренним сопротивлением p-n перехода при пря- мом включении. В этом случае при обратном включении через эту ёмкость потечёт достаточно большой обратный ток, и p-n переход потеряет свойство односторонней проводимости.

Вывод: чем меньше величина ёмкости p-n перехода, тем на более высоких частотах он может работать.

На частотные свойства основное влияние оказывает барьерная ёмкость, т. к. диффузионная ёмкость имеет место при прямом включении, когда внутреннее сопротивление p-n перехода мало.

Пробой p-n перехода. Iобр = — Io

Iпр

 

 

U о б р

Uпр

 

У ч а с т о к

э л е к т р и ч е с к о г о п р о б о я

 

У ч а с т о к

т е п л о в о г о п р о б о я

 

Iо б р

 

Р ис. 2 1

При увеличении обратного напряжения энергия электрического поля становится достаточной для генерации носителей заряда. Это приводит к сильному увеличению обратного тока. Явление сильного увеличения обратного тока при определённом обратном напряжении назы- вается электрическим пробоем p-n перехода.

Электрический пробой – это обратимый пробой, т. е. при уменьшении обратного напряжения p-n переход восстанавливает свойство односторонней проводимости. Если обратное напряже- ние не уменьшить, то полупроводник сильно нагреется за счёт теплового действия тока и p-n переход сгорает. Такое явление называется тепловым пробоем p-n перехода. Тепловой пробой необратим.

Полупроводниковые приборы Устройство, классификация и основные параметры полупроводниковых диодов

 

Классификация и условные обозначения полупроводниковых диодов

Конструкция полупроводниковых диодов

Вольтамперная характеристика и основные параметры полупроводни- ковых диодов

 

 

1) Классификация и условные обозначения полупроводниковых диодов.Полупроводни- ковым диодом называется устройство, состоящее из кристалла полупроводника, содержа- щее обычно один p-n переход и имеющее два вывода.

Классификация диодов производится по следующим признакам:

1]По конструкции: плоскостные диоды; точечные диоды; микросплавные диоды.

2]По мощности: маломощные; средней мощности; мощные.

3]По частоте: низкочастотные; высокочастотные; СВЧ.

4]По функциональному назначению: выпрямительные диоды; импульсные диоды; стабилитроны;

варикапы; светодиоды; тоннельные диоды и так далее.

Условное обозначение диодов подразделяется на два вида:

— маркировка диодов;

— условное графическое обозначение (УГО) – обозначение на принципиальных электрических схемах.

По старому ГОСТу все диоды обозначались буквой Д и цифрой, которая указывала на элек- трические параметры, находящиеся в справочнике.

Новый ГОСТ на маркировку диодов состоит из 4 обозначений:

К С -156 А Г Д -507 Б

 

I II III IV

 

Рис. 26

 

I –показывает материал полупроводника

Г (1) – германий; К (2) – кремний; А (3) – арсенид галлия.

II –тип полупроводникового диода:

Д – выпрямительные, ВЧ и импульсные диоды;

А – диоды СВЧ;

C – стабилитроны; В – варикапы;

И – туннельные диоды; Ф – фотодиоды;

Л – светодиоды;

Ц – выпрямительные столбы и блоки.

III –три цифры – группа диодов по своим электрическим параметрам:

ì101¸399выпрямительные

ï

Д í 401¸499ВЧдиоды

ï 501¸599импульсные

IV –модификация диодов в данной (третьей) группе.

УГО:

 

а) б) в) г) д) е) ж) з)

а) Так обозначают выпрямительные, высокочастотные, СВЧ, импульсные и диоды Гана; б) стабилитроны; в) варикапы; г) тоннельные диоды; д) диоды Шоттки; е) светодиоды; ж) фотодиоды; з) выпрямительные блоки

Рис. 27

 

2) Конструкция полупроводниковых диодов.Основой плоскостных и точечных диодов яв- ляется кристалл полупроводника n-типа проводимости, который называется базой транзи- стора. База припаивается к металлической пластинке, которая называется кристаллодержа- телем. Для плоскостного диода на базу накладывается материал акцепторной примеси и в вакуумной печи при высокой температуре (порядка 500 °С) происходит диффузия акцеп- торной примеси в базу диода, в результате чего образуется область p-типа проводимости и p-n переход большой плоскости (отсюда название).

Вывод от p-области называется анодом, а вывод от n-области – катодом (смотрите рисунок

28).

А

а к це п то р н а я

п р и м е с ь

 

 

база

P

кристаллодерж а те ль

n

 

К

 

Р ис . 2 8

 

Большая плоскость p-n перехода плоскостных диодов позволяет им работать при больших прямых токах, но за счёт большой барьерной ёмкости они будут низкочастотными.

Точечные диоды.

 

А Iб а за кр ис та л-

ло д е р — жа те ль

n

 

К

 

Р ис . 2 9

 

К базе точечного диода подводят вольфрамовую проволоку, легированную атомами акцептор- ной примеси, и через неё пропускают импульсы тока силой до 1А. В точке разогрева атомы ак- цепторной примеси переходят в базу, образуя p-область (смотрите рисунок 30).

Вольфрамовая игла

 

Область p-типа

 

Область n-типа

 

 

P

 

n

 

Р ис . 3 0

 

Получается p-n переход очень малой площади. За счёт этого точечные диоды будут высокоча- стотными, но могут работать лишь на малых прямых токах (десятки миллиампер). Микросплавные диоды.

Их получают путём сплавления микрокристаллов полупроводников p- и n- типа проводимо- сти. По своему характеру микросплавные диоды будут плоскостные, а по своим параметрам – точечные.

Принцип работы диода. Вольт-амперная характеристика. Пробои p-n перехода

Здравствуйте уважаемые читатели сайта sesaga.ru. В первой части статьи мы с Вами разобрались, что такое полупроводник и как возникает в нем ток. Сегодня мы продолжим начатую тему и поговорим о принципе работы полупроводниковых диодов.

Диод – это полупроводниковый прибор с одним p-n переходом, имеющий два вывода (анод и катод), и предназначенный для выпрямления, детектирования, стабилизации, модуляции, ограничения и преобразования электрических сигналов.

По своему функциональному назначению диоды подразделяются на выпрямительные, универсальные, импульсные, СВЧ-диоды, стабилитроны, варикапы, переключающие, туннельные диоды и т.д.

Теоретически мы знаем, что диод в одну сторону пропускает ток, а в другую нет. Но как, и каким образом он это делает, знают и понимают не многие.

Схематично диод можно представить в виде кристалла состоящего из двух полупроводников (областей). Одна область кристалла обладает проводимостью p-типа, а другая — проводимостью n-типа.

На рисунке дырки, преобладающие в области p-типа, условно изображены красными кружками, а электроны, преобладающие в области n-типа — синими. Эти две области являются электродами диода анодом и катодом:

Анод – положительный электрод диода, в котором основными носителями заряда являются дырки.

Катод – отрицательный электрод диода, в котором основными носителями заряда являются электроны.

На внешние поверхности областей нанесены контактные металлические слои, к которым припаяны проволочные выводы электродов диода. Такой прибор может находиться только в одном из двух состояний:

1. Открытое – когда он хорошо проводит ток;
2. Закрытое – когда он плохо проводит ток.

Прямое включение диода. Прямой ток.

Если к электродам диода подключить источник постоянного напряжения: на вывод анода «плюс» а на вывод катода «минус», то диод окажется в открытом состоянии и через него потечет ток, величина которого будет зависеть от приложенного напряжения и свойств диода.

При такой полярности подключения электроны из области n-типа устремятся навстречу дыркам в область p-типа, а дырки из области p-типа двинутся навстречу электронам в область n-типа. На границе раздела областей, называемой электронно-дырочным или p-n переходом, они встретятся, где происходит их взаимное поглощение или рекомбинация.

Например. Oсновные носители заряда в области n-типа электроны, преодолевая p-n переход попадают в дырочную область p-типа, в которой они становятся неосновными. Ставшие неосновными, электроны будут поглощаться основными носителями в дырочной области – дырками. Таким же образом дырки, попадая в электронную область n-типа становятся неосновными носителями заряда в этой области, и будут также поглощаться основными носителями – электронами.

Контакт диода, соединенный с отрицательным полюсом источника постоянного напряжения будет отдавать области n-типа практически неограниченное количество электронов, пополняя убывание электронов в этой области. А контакт, соединенный с положительным полюсом источника напряжения, способен принять из области p-типа такое же количество электронов, благодаря чему восстанавливается концентрация дырок в области p-типа. Таким образом, проводимость p-n перехода станет большой и сопротивление току будет мало, а значит, через диод будет течь ток, называемый прямым током диода Iпр.

Обратное включение диода. Обратный ток.

Поменяем полярность источника постоянного напряжения – диод окажется в закрытом состоянии.

В этом случае электроны в области n-типа станут перемещаться к положительному полюсу источника питания, отдаляясь от p-n перехода, и дырки, в области p-типа, также будут отдаляться от p-n перехода, перемещаясь к отрицательному полюсу источника питания. В результате граница областей как бы расширится, отчего образуется зона обедненная дырками и электронами, которая будет оказывать току большое сопротивление.

Но, так как в каждой из областей диода присутствуют неосновные носители заряда, то небольшой обмен электронами и дырками между областями происходить все же будет. Поэтому через диод будет протекать ток во много раз меньший, чем прямой, и такой ток называют обратным током диода (Iобр). Как правило, на практике, обратным током p-n перехода пренебрегают, и отсюда получается вывод, что p-n переход обладает только односторонней проводимостью.

Прямое и обратное напряжение диода.

Напряжение, при котором диод открывается и через него идет прямой ток называют прямым (Uпр), а напряжение обратной полярности, при котором диод закрывается и через него идет обратный ток называют обратным (Uобр).

При прямом напряжении (Uпр) сопротивление диода не превышает и нескольких десятков Ом, зато при обратном напряжении (Uобр) сопротивление возрастает до нескольких десятков, сотен и даже тысяч килоом. В этом не трудно убедиться, если измерить обратное сопротивление диода омметром.

Сопротивление p-n перехода диода величина не постоянная и зависит от прямого напряжения (Uпр), которое подается на диод. Чем больше это напряжение, тем меньшее сопротивление оказывает p-n переход, тем больший прямой ток Iпр течет через диод. В закрытом состоянии на диоде падает практически все напряжение, следовательно, обратный ток, проходящий через него мал, а сопротивление p-n перехода велико.

Например. Если включить диод в цепь переменного тока, то он будет открываться при положительных полупериодах на аноде, свободно пропуская прямой ток (Iпр), и закрываться при отрицательных полупериодах на аноде, почти не пропуская ток противоположного направления – обратный ток (Iобр). Эти свойства диодов используют для преобразования переменного тока в постоянный, и такие диоды называют выпрямительными.

Вольт-амперная характеристика полупроводникового диода.

Зависимость тока, проходящего через p-n переход, от величины и полярности приложенного к нему напряжения изображают в виде кривой, называемой вольт-амперной характеристикой диода.

На графике ниже изображена такая кривая. По вертикальной оси в верхней части обозначены значения прямого тока (Iпр), а в нижней части — обратного тока (Iобр).
По горизонтальной оси в правой части обозначены значения прямого напряжения Uпр, а в левой части – обратного напряжения (Uобр).

Вольт-амперная характеристика состоит как бы из двух ветвей: прямая ветвь, в правой верхней части, соответствует прямому (пропускному) току через диод, и обратная ветвь, в левой нижней части, соответствующая обратному (закрытому) току через диод.

Прямая ветвь идет круто вверх, прижимаясь к вертикальной оси, и характеризует быстрый рост прямого тока через диод с увеличением прямого напряжения.
Обратная ветвь идет почти параллельно горизонтальной оси и характеризует медленный рост обратного тока. Чем круче к вертикальной оси прямая ветвь и чем ближе к горизонтальной обратная ветвь, тем лучше выпрямительные свойства диода. Наличие небольшого обратного тока является недостатком диодов. Из кривой вольт-амперной характеристики видно, что прямой ток диода (Iпр) в сотни раз больше обратного тока (Iобр).

При увеличении прямого напряжения через p-n переход ток вначале возрастает медленно, а затем начинается участок быстрого нарастания тока. Это объясняется тем, что германиевый диод открывается и начинает проводить ток при прямом напряжении 0,1 – 0,2В, а кремниевый при 0,5 – 0,6В.

Например. При прямом напряжении Uпр = 0,5В прямой ток Iпр равен 50mA (точка «а» на графике), а уже при напряжении Uпр = 1В ток возрастает до 150mA (точка «б» на графике).

Но такое увеличение тока приводит к нагреванию молекулы полупроводника. И если количество выделяемого тепла будет больше отводимого от кристалла естественным путем, либо с помощью специальных устройств охлаждения (радиаторы), то в молекуле проводника могут произойти необратимые изменения вплоть до разрушения кристаллической решетки. Поэтому прямой ток p-n перехода ограничивают на уровне, исключающем перегрев полупроводниковой структуры. Для этого используют ограничительный резистор, включенный последовательно с диодом.

У полупроводниковых диодов величина прямого напряжения Uпр при всех значениях рабочих токов не превышает:
для германиевых — 1В;
для кремниевых — 1,5В.

При увеличении обратного напряжения (Uобр), приложенного к p-n переходу, ток увеличивается незначительно, о чем говорит обратная ветвь вольтамперной характеристики.
Например. Возьмем диод с параметрами: Uобр max = 100В, Iобр max = 0,5 mA, где:

Uобр max – максимальное постоянное обратное напряжение, В;
Iобр max – максимальный обратный ток, мкА.

При постепенном увеличении обратного напряжения до значения 100В видно, как незначительно растет обратный ток (точка «в» на графике). Но при дальнейшем увеличении напряжения, свыше максимального, на которое рассчитан p-n переход диода, происходит резкое увеличение обратного тока (пунктирная линия), нагрев кристалла полупроводника и, как следствие, наступает пробой p-n перехода.

Пробои p-n перехода.

Пробоем p-n перехода называется явление резкого увеличения обратного тока при достижении обратным напряжением определенного критического значения. Различают электрический и тепловой пробои p-n перехода. В свою очередь, электрический пробой разделяется на туннельный и лавинный пробои.

Электрический пробой.

Электрический пробой возникает в результате воздействия сильного электрического поля в p-n переходе. Такой пробой является обратимый, то есть он не приводит к повреждению перехода, и при снижении обратного напряжения свойства диода сохраняются. Например. В таком режиме работают стабилитроны – диоды, предназначенные для стабилизации напряжения.

Туннельный пробой.

Туннельный пробой происходит в результате явления туннельного эффекта, который проявляется в том, что при сильной напряженности электрического поля, действующего в p-n переходе малой толщины, некоторые электроны проникают (просачиваются) через переход из области p-типа в область n-типа без изменения своей энергии. Тонкие p-n переходы возможны только при высокой концентрации примесей в молекуле полупроводника.

В зависимости от мощности и назначения диода толщина электронно-дырочного перехода может находиться в пределах от 100 нм (нанометров) до 1 мкм (микрометр).

Для туннельного пробоя характерен резкий рост обратного тока при незначительном обратном напряжении – обычно несколько вольт. На основе этого эффекта работают туннельные диоды.

Благодаря своим свойствам туннельные диоды используются в усилителях, генераторах синусоидальных релаксационных колебаний и переключающих устройствах на частотах до сотен и тысяч мегагерц.

Лавинный пробой.

Лавинный пробой заключается в том, что под действием сильного электрического поля неосновные носители зарядов под действием тепла в p-n переходе ускоряются на столько, что способны выбить из атома один из его валентных электронов и перебросить его в зону проводимости, образовав при этом пару электрон — дырка. Образовавшиеся носители зарядов тоже начнут разгоняться и сталкиваться с другими атомами, образуя следующие пары электрон – дырка. Процесс приобретает лавинообразный характер, что приводит к резкому увеличению обратного тока при практически неизменном напряжении.

Диоды, в которых используется эффект лавинного пробоя используются в мощных выпрямительных агрегатах, применяемых в металлургической и химической промышленности, железнодорожном транспорте и в других электротехнических изделиях, в которых может возникнуть обратное напряжение выше допустимого.

Тепловой пробой.

Тепловой пробой возникает в результате перегрева p-n перехода в момент протекания через него тока большого значения и при недостаточном теплоотводе, не обеспечивающем устойчивость теплового режима перехода.

При увеличении приложенного к p-n переходу обратного напряжения (Uобр) рассеиваемая мощность на переходе растет. Это приводит к увеличению температуры перехода и соседних с ним областей полупроводника, усиливаются колебания атомов кристалла, и ослабевает связь валентных электронов с ними. Возникает вероятность перехода электронов в зону проводимости и образования дополнительных пар электрон — дырка. При плохих условиях теплоотдачи от p-n перехода происходит лавинообразное нарастание температуры, что приводит к разрушению перехода.

На этом давайте закончим, а в следующей части рассмотрим устройство и работу выпрямительных диодов, диодного моста.
Удачи!

Источник:

1. Борисов В.Г — Юный радиолюбитель. 1985г.
2. Горюнов Н.Н. Носов Ю.Р — Полупроводниковые диоды. Параметры, методы измерений. 1968г.

Какой способ подключения диода называют прямым. Понятия и обозначения характеристик. Включение диода в прямом направлении

Существует три вида диодов:

Газонаполненные;

Электровакуумные;

Полупроводниковые диоды, про которые и будет идти речь дальше.

В чистом полупроводнике отсутствуют свободные электроны, поэтому его электропроводность, как и у диэлектрика крайне мала. Если добавить в полупроводник примесь, то проводимость увеличится. Для того чтоб заметить изменение электропроводимости, достаточно в чистый полупроводник добавить очень малое количество примеси – 1 атом примеси на 10 6 атомов полупроводника. Электрическая проводимость любого вещества зависит от наличия в атоме свободных, слабо связанных электронов на внешней орбите.

Если электрон освободился от соседнего атома, то на месте оборванного электрона появилась новая дырка. Электроны двигаются от отрицательного к положительному потенциалу, а дырки можно рассматривать как такие, что двигаются в обратном направлении. Также дырки можно рассматривать как элемент положительного заряда. Примеси, которые образовывают свободные электроны в полупроводнике, называются донорными, а которые делают дырки – акцепторными. Процесс заполнения неполных валентных связей называется рекомбинация.

Рисунок 1 – Проводимость полупроводникового диода

p — n переход – это переходной слой, полученный на границе полупроводников разной проводимости.

Различают два типа перехода:

Плоскостной;

Точечный.

Принцип работы полупроводникового диода основан на особенности p — n перехода — ярко выраженная проводимость, которая зависит от полярности приложенного напряжения (рисунок 1).

На основании представленных характеристик материалов создан полупроводниковый прибор – диод.

Рисунок 2 – Обозначение диода

в электрических схемах – VD .

Основные электрические параметры диода:

1. І ном – максимальное значение действующего тока через диод, которое его не перегревает.

2. Максимальный импульсный ток – І і. max .

3. Обратное максимальное напряжение U обр.

Все полупроводниковые приборы очень чувствительны к примесям в воздухе, поэтому их размещают в герметичном корпусе из стекла или керамики.

Работа диода при прямом приложенном напряжении имеет следующий вид (ток — черная кривая, напряжение — красная):

Рисунок 3 – Ток и напряжение на диоде

С рисунка видно, что при положительном напряжении диод VD открывается и напряжение имеет малое значение, при отрицательном напряжении диод закрывает мгновенно, переставая пропускать через себя ток.

Широко применяются при необходимости преобразования переменного напряжения в постоянное. Выпрямленное напряжение будет иметь пульсирующий вид, как изображено на рисунке 3 – однополупериодное выпрямление, если же применять диодный мост , то будет осуществлено двухполупериодное выпрямление. В полученном пульсирующем напряжении для электрических приборов будет важно действующее значение напряжения . Для трехфазных сетей применяют выпрямитель Ларионова.

Специальные диоды

– разновидность диода, которому характерна вертикально спадающая ВАХ, на которой стабилитрон предназначен продолжительно работать.

Рисунок 4 – Вольт-амперная характеристика (ВАХ) стабилитрона

Предназначается для работы в источниках питания для стабилизации напряжения.

Основные характеристики: U стабилизации , І min , I max – граничные значения тока через стабилитрон.

Туннельный диод – это диод, которому характерно наличие в прямой ветке вольт-амперной характеристики участок с обратным сопротивлением. При увеличении прямого напряжения монотонно увеличивается выходное значение тока. Напряжение пробоя такого полупроводника практически равно нулю.

Рисунок 5 – ВАХ туннельного диода

Используются в схемах переключения и генераторах электрических колебаний.

Динистор – специальный диод, который сохраняет высокое сопротивление до определенного значения прямого напряжения, после чего сопротивление резко спадает и равно величине сопротивления открытого диода.

Рисунок 6 – Вольт-амперная характеристика динистора

Используют в схемах автоматики и генераторах переменно-линейного напряжения.

Варикап – диод, у которого изменяется емкость в зависимости от значения приложенного обратного напряжения.

Рисунок 7 – ВАХ варикапа

Применяются в электрических схемах, где необходима настройка частоты контура колебания, деление или умножение частоты.

Характерные для варикапа параметры:

Общая емкость – измеренная емкость при определенном обратном напряжении;

Коэффициент перекрытия по емкости – при двух некоторых значениях напряжения отношения емкостей варикапа.

Температурный коэффициент емкости – относительное изменение емкости, вызванное сменой температуры.

Предельная частота – та, на которой реактивная составляющая варикапа становится равна активной.

– спец диод, обратная проводимость которого изменяется от величины светового потока Ф.

Рисунок 8 – ВАХ фотодиода

Используются в измерителях светового потока и приборах автоматики.

Светодиод излучает свет при прохождении через него в прямом направлении электрического тока, цвет свечения определяется химическим составом кристалла.

Отличительной особенностью светодиода является экономичность – очень малое потребление тока (2-5мА).

Полупроводниковый диод — самый простой полупроводниковый прибор, состоящий из одного PN перехода. Основная его функция — это проводить электрический ток в одном направлении, и не пропускать его в обратном. Состоит диод из двух слоев полупроводника типов N и P.

На стыке соединения P и N образуется PN-переход (PN-junction). Электрод, подключенный к P, называется анод. Электрод, подключенный к N , называется катод. Диод проводит ток в направлении от анода к катоду, и не проводит обратно.

Диод в состоянии покоя

Посмотрим, что происходит внутри PN-перехода, когда полупроводниковый диод находится в состоянии покоя. То есть тогда, когда ни к аноду, ни к катоду не подключено напряжения.

Итак, в части N имеются в наличии свободные электроны – отрицательно заряженные частицы. В части P находятся положительно заряженные ионы – дырки . В результате, в том месте, где есть частицы с зарядами разных знаков, возникает электрическое поле, притягивающее их друг к другу.

Под действием этого поля свободные электроны из части N дрейфуют через PN переход в часть P и заполняют некоторые дырки. В итоге получается очень слабый электрический ток, измеряемый в наноамперах. В результате, плотность вещества в P части повышается и возникает диффузия (стремление вещества к равномерной концентрации), толкающая частицы обратно на сторону N.

Обратное включение диода

Теперь посмотрим, как у полупроводникового диода получается выполнять свою основную функцию – проводить ток только в одном направлении. Подключим источник питания — плюс к катоду, минус к аноду.

В соответствии с силой притяжения, возникшей между зарядами разной полярности, электроны из N начнут движение к плюсу и отдалятся от PN перехода. Аналогично, дырки из P будут притягиваться к минусу, и также отдалятся от PN перехода. В результате, плотность вещества у электродов повышается. В действие приходит диффузия и начинает толкать частицы обратно, стремясь к равномерной плотности вещества.

Как мы видим, в этом состоянии диод не проводит ток. При повышении напряжения, в PN переходе будет все меньше и меньше заряженных частиц.

Прямое включение диода

Меняем полярность источника питания — плюс к аноду, минус к катоду. В таком положении, между зарядами одинаковой полярности возникает сила отталкивания. Отрицательно заряженные электроны отдаляются от минуса и двигаются сторону pn перехода. В свою очередь, положительно заряженные дырки отталкиваются от плюса и направляются навстречу электорнам. PN переход обогащается заряженными частицами с разной полярностью, между которыми возникает электрическое поле – внутреннее электрическое поле PN перехода . Под его действием электроны начинают дрейфовать на сторону P. Часть из них рекомбинируют с дырками (заполняют место в атомах, где не хватает электрона). Остальные электроны устремляются к плюсу батарейки. Через диод пошел ток I D .

Чтобы не возникло путаницы, напомню, что направление тока на электрических схемах обратно направлению потока электронов.

Недостатки реального полупроводникового диода

На практике, в реальном диоде, при обратном подключении напряжения, возникает очень маленький ток, измеряемый в микро, или наноамперах (в зависимости от модели прибора). В следствии слишком высокого напряжения, может разрушиться кристаллическая структура полупроводника в диоде. В этом случае, прибор начнет хорошо проводить ток также и при обратном смещении. Такое напряжение называется напряжение пробоя . Процесс разрушения структуры полупроводника невосстановим, и прибор приходит в негодность.

При прямом подключении, напряжение между анодом и катодом должно достигнуть определенного значения V ϒ , для того чтобы диод начал хорошо проводить ток. Для кремниевых приборов V ϒ — это примерно 0.7V, а для германиевых — около 0.3V. Более подробно об этом, и других характеристиках полупроводникового выпрямительного диода пойдет речь в статье ВАХ полупроводникового диода .

ССЫЛКИ ПО ТЕМЕ:

Вольт-амперная характеристика (ВАХ) диода

Применение диодов

Полупроводники. Часть III. Влияние примесей на проводимость

КОММЕНТАРИИ:

Есть другой способ снижения напряжения на нагрузке, но только для цепей постоянного тока. Про смотри здесь.

Вместо дополнительного резистора используют цепочку из последовательно включенных, в прямом направлении, диодов.

Весь смысл состоит в том, что при протекании тока через диод на нем падает «прямое напряжение» равное, в зависимости от типа диода, мощности и тока протекающего через него — от 0,5 до 1,2 Волта.

На германиевом диоде падает напряжение 0,5 — 0,7 В, на кремниевом от 0,6 до 1,2 Вольта. Исходя из того, на сколько вольт нужно понизить напряжение на нагрузке, включают соответствующее количество диодов.

Чтобы понизить напряжение на 6 В необходимо приблизительно включить: 6 В: 1,0 = 6 штук кремниевых диодов, 6 В: 0,6 = 10 штук германиевых диодов. Наиболее популярны и доступны кремниевые диоды.

Выше приведенная схема с диодами, более громоздка в исполнении, чем с простым резистором. Но, выходное напряжение, в схеме с диодами, более стабильно и слабо зависит от нагрузки. В чем разница между этими двумя способами снижения выходного напряжения?

На Рис 1 — добавочное сопротивление — резистор (проволочное сопротивление), Рис 2 — добавочное сопротивление — диод.

У резистора (проволочного сопротивления) линейная зависимость между током, проходящем через него и падением напряжения на нем. Во сколько раз увеличится ток, во столько же раз увеличится и падение напряжения на резисторе.

Из примера 1: если мы к лампочке подключим параллельно еще одну, то ток в цепи увеличится, с учетом общего сопротивления двух лампочек до 0,66 А. Падение напряжения на добавочном резисторе будет: 12 Ом *0,66 А = 7,92 В. На лампочках останется: 12 В — 7,92 В = 4,08 В. Они будут гореть в пол накала.

Совсем другая картина будет если вместо резистора будет цепочка диодов.

Зависимость между током протекающем через диод и падающем на нем напряжении нелинейная. Ток может увеличиться в несколько раз, падение напряжения на диоде увеличится всего на несколько десятых вольта.

Т.е. чем больше ток диода, тем (сравнительно с резистором) меньше увеличивается его сопротивление. Падение напряжения на диодах мало зависит от тока в цепи.

Диоды в такой цепи выполняют роль стабилизатора напряжения. Диоды необходимо подбирать по максимальному току в цепи. Максимально допустимый ток диодов должен быть больше, чем ток в рассчитываемой цепи.

Падения напряжения на некоторых диодах при токе 0,5 А даны в таблице.

В цепях переменного тока, в качестве добавочного сопротивления можно использовать конденсатор, индуктивность, динистор или тиристор (с добавлением схемы управления).

П олупроводниками являются вещества, занимающие промежуточное положение между проводниками и изоляторами, по своим электропроводящим свойствам.
В полупроводниках, как и в металлах ток представляет из себя упорядоченное движение заряженных частиц.
Однако, вместе с перемещением отрицательных зарядов(электронов) в полупроводниках имеет место упорядоченное перемещение положительных зарядов, т. н. — дырок .

Дырки получаются при участии ионов вещества полупроводника — атомов с сбежавшими электронами. В реальности, ионизированные атомы не покидают своего места, в кристаллической решетке. На самом деле, имеет место поэтапное изменение состояния атомов вещества, когда электроны перескакивают с одного атома, на другой. Возникает процесс, внешне выглядящий, как упорядоченное движение неких условных положительно заряженных частиц — дырок .

В обычном, чистом полупроводнике соотношение дырок и свободных электродов 50%:50%.
Но стоит добавить в полупроводник небольшое количество вещества — примеси, как это соотношение претерпевает значительные изменения. В зависимости от особенностей добавленного вещества полупроводник приобретает либо ярко выраженную электронную проводимость(n-тип), либо его основными носителями становятся дырки(p-тип).

Полупроводниковый переход(p-n) формируется на стыке двух фрагментов полупроводникового материала, имеющих разную проводимость. Он представляет из себя крайне тонкую область, обедненную носителями обоих типов. p-n переход имеет незначительное сопротивление, когда направление тока — прямое, и очень большое, когда направление тока — обратное.

Обычный полупроводниковый диод состоит из одного полупроводникового перехода, снабженного двумя выводами — анодом (положительным электродом) и катодом — отрицательным электродом. Соответственно, диод обладает свойством односторонней проводимости — он хорошо проводит ток в прямом направлении и плохо в обратном.

Что это означает на практике?
Представим себе электрическую цепь, состоящую из батарейки и лампочки накаливания, подключенной последовательно через полупроводниковый диод. Лампочка будет гореть только в том случае, если анод (положительный электрод) подключен к плюсу источника питания (батарейки) а катод (отрицательный электрод) к минусу — через накальную нить лампочки.

Это и является прямым включением полупроводникового диода. Если поменять полярность источника питания, включение диода окажется обратным — лампочка гореть не будет. Обратите внимание как выглядит обозначение полупроводникового диода на схеме — треугольная стрелочка, указывающая прямое включение, совпадает с общепринятым в электротехнике направлением тока — от плюса источника питания, к минусу. Вертикальная черточка примыкающая к ней символизирует преграду для движения тока в обратном направлении.

Существует одно обязательное условие для нормальной работы любого полупроводникового диода. Напряжение источника питания должно превышать некоторый порог (величину потенциала внутреннего смещения p-n перехода). Для выпрямительных диодов он как правило — меньше 1 вольта, для германиевых высокочастотных диодов порядка 0,1 вольта, для светодиодов может превышать 3 вольта. Это свойство полупроводниковых диодов можно использовать при создании низковольтных стабилизированных источников питания.

Если диод подключить обратно и постепенно повышать напряжение источника питания, в некоторый момент обязательно наступит обратный электрический пробой p-n перехода. Диод начнет пропускать ток и в обратном направлении, а переход окажется испорченным. Величина максимального допустимого обратного напряжения (Uобр.и.) широко разнится у различных типов полупроводниковых диодов и является очень важным параметром.

Вторым, не менее важным параметром можно назвать предельное значение прямого тока-Uпр. Этот параметр напрямую зависит от величины падения напряжения на переходе полупроводникового диода, материала полупроводника и теплообменных характеристик корпуса.

Использование каких — либо материалов этой страницы, допускается при наличии ссылки на сайт

Диоды часто именуются «прямыми» и «обратными». С чем это связано? Чем отличается «прямой» диод от «обратного» диода?

Что представляет собой «прямой» диод?

Диод — это полупроводник, имеющий 2 вывода, а именно — анод и катод. Используется он для обработки различными способами электрических сигналов. Например, в целях их выпрямления, стабилизации, преобразования.

Особенность диода в том, что он пропускает ток только в одну сторону. В обратном направлении — нет. Это возможно благодаря тому, что в структуре диода присутствует 2 типа полупроводниковых областей, различающихся по проводимости. Первая условно соответствует аноду, имеющему положительный заряд, носителями которого являются так называемые дырки. Вторая — это катод, имеющий отрицательный заряд, его носители — электроны.

Диод может функционировать в двух режимах:

• открытом;
• закрытом.

В первом случае через диод хорошо проходит ток. Во втором режиме — с трудом.

Открыть диод можно посредством прямого включения. Для этого нужно подключить к аноду положительный провод от источника тока, а к катоду — отрицательный.

Прямым также может именоваться напряжение диода. Неофициально — и сам полупроводниковый прибор. Таким образом, «прямым» является не он, а подключение к нему или же напряжение. Но для простоты понимания в электрике «прямым» часто именуется и сам диод.

Что представляет собой «обратный» диод?

Закрывается полупроводник посредством, в свою очередь, обратной подачи напряжения. Для этого нужно поменять полярность проводов от источника тока. Как и в случае с прямым диодом, формируется обратное напряжение. «Обратным» же — по аналогии с предыдущим сценарием — именуется и сам диод.

Сравнение

Главное отличие «прямого» диода от «обратного» диода — в способе подачи тока на полупроводник. Если он подается в целях открытия диода, то полупроводник становится «прямым». Если полярность проводов от источника тока меняется — то полупроводник закрывается и становится «обратным».

Рассмотрев, в чем разница между «прямым» диодом и «обратным» диодом, отразим основные выводы в таблице.

Диоды. Устройство и работа. Характеристики и особенности

Самым простым по конструкции в семействе полупроводников являются диоды, имеющие в конструкции всего два электрода, между которыми существует проводимость электрического тока в одну сторону. Такой вид проводимости в полупроводниках создается благодаря их внутреннему устройству.

Особенности устройства

Не зная конструктивных особенностей диода, нельзя понять его принципа действия. Структура диода состоит из двух слоев с проводимостью различного вида.

Диод состоит из следующих основных элементов:

• Корпус. Выполняется в виде вакуумного баллона, материалом которого может быть керамика, металл, стекло и другие прочные материалы.
• Катод. Он расположен внутри баллона, служит для образования эмиссии электронов. Наиболее простым устройством катода является тонкая нить, раскаляющаяся в процессе действия. Современные диоды оснащены косвенно накаляющимися электродами, которые выполнены в виде металлических цилиндров со свойством активного слоя, имеющего возможность испускать электроны.
• Подогреватель. Это особый элемент в виде нити, раскаляющейся от электрического тока. Подогреватель расположен внутри косвенно накаляющегося катода.
• Анод. Это второй электрод диода, служащий для приема электронов, вылетевших от катода. Анод имеет положительный потенциал, по сравнению с катодом. Форма анода чаще всего так же, как и катода, цилиндрическая. Оба электрода аналогичны эмиттеру и базе полупроводников.
• Кристалл. Его материалом изготовления является германий или кремний. Одна часть кристалла имеет р-тип с недостатком электронов. Другая часть кристалла имеет n-тип проводимости с избытком электронов. Граница, расположенная между этими двумя частями кристалла, называется р-n переходом.

Эти особенности конструкции диода позволяют ему проводить ток в одном направлении.

Принцип действия

Работа диода характеризуется его различными состояниями, и свойствами полупроводника при нахождении в этих состояниях. Рассмотрим подробнее основные виды подключений диодов, и какие процессы происходят внутри полупроводника.

Диоды в состоянии покоя

Если диод не подключен к цепи, то внутри него все равно происходят своеобразные процессы. В районе «n» есть излишек электронов, что создает отрицательный потенциал. В области «р» сконцентрирован положительный заряд. Совместно такие заряды создают электрическое поле.

Так как заряды с разными знаками притягиваются, то электроны из «n» проходят в «р», при этом заполняют дырки. В итоге таких процессов в полупроводнике появляется очень слабый ток, увеличивается плотность вещества в области «р» до определенного значения. При этом частицы расходятся по объему пространства равномерно, то есть, происходит медленная диффузия. Вследствие этого электроны возвращаются в область «n».

Для многих электрических устройств направление тока не имеет особого значения, все работает нормально. Для диода же, большое значение имеет направление протекания тока. Основной задачей диода является пропускание тока в одном направлении, чему благоприятствует переход р-n.

Обратное включение

Если диоды подсоединять к питанию по изображенной схеме, то ток не будет проходить через р-n переход. К области «n» подсоединен положительный полюс питания, а к «р» — минусовой. В итоге электроны от области «n» переходят к плюсовому полюсу питания. Дырки притягиваются минусовым полюсом. На переходе возникает пустота, носители заряда отсутствуют.

При повышении напряжения дырки и электроны осуществляют притягивание сильнее, и на переходе нет носителей заряда. При обратной схеме включения диода ток не проходит.

Повышение плотности вещества возле полюсов создает диффузию, то есть, стремление к распределению вещества по объему. Это возникает при выключении питания.

Обратный ток

Вспомним о работе неосновных переносчиков заряда. При запертом диоде, через него проходит малая величина обратного тока. Он и образуется от неосновных носителей, двигающихся в обратном направлении. Такое движение возникает при обратной полярности питания. Обратный ток обычно незначительный, так как число неосновных носителей очень мало.

При возрастании температуры кристалла их число повышается и обуславливает повышение обратного тока, что обычно приводит к повреждению перехода. Для того, чтобы ограничить температуру работы полупроводников, их корпус монтируют на теплоотводящие радиаторы охлаждения.

Прямое включение

Поменяем местами полюса питания между катодом и анодом. На стороне «n» электроны будут отходить от отрицательного полюса, и проходить к переходу. На стороне «р» дырки, имеющие положительный заряд, оттолкнутся от положительного вывода питания. Поэтому электроны и дырки начнут стремительное движение друг к другу.

Частицы с разными зарядами скапливаются возле перехода, и между ними образуется электрическое поле. Электроны проходят через р-n переход и двигаются в область «р». Часть электронов рекомбинирует с дырками, а остальные проходят к положительному полюсу питания. Возникает прямой ток диода, который имеет ограничения его свойствами. При превышении этой величины диод может выйти из строя.

При прямой схеме диода, его сопротивление незначительное, в отличие от обратной схемы. Считается, что обратно ток по диоду не проходит. В результате мы выяснили, что диоды работают по принципу вентиля: повернул ручку влево – вода течет, вправо – нет воды. Поэтому их еще называют полупроводниковыми вентилями.

Прямое и обратное напряжение

Во время открытия диода, на нем имеется прямое напряжение. Обратным напряжением считается величина во время закрытия диода и прохождения через него обратного тока. Сопротивление диода при прямом напряжении очень мало, в отличие от обратного напряжения, возрастающего до тысяч кОм. В этом можно убедиться путем измерения мультиметром.

Сопротивление полупроводникового кристалла может изменяться в зависимости от напряжения. При увеличении этого значения сопротивление снижается, и наоборот.

Если диоды использовать в работе с переменным током, то при плюсовой полуволне синуса напряжения он будет открыт, а при минусовой – закрыт. Такое свойство диодов применяют для выпрямления напряжения. Поэтому такие устройства называются выпрямителями.

Характеристика диодов

Характеристика диода выражается графиком, на котором видна зависимость тока, напряжения и его полярности. Вертикальная ось координат в верхней части определяет прямой ток, в нижней части – обратный.

Горизонтальная ось справа обозначает прямое напряжение, слева – обратное. Прямая ветка графика выражает ток пропускания диода, проходит рядом с вертикальной осью, так как выражает повышение прямого тока.

Вторая ветка графика показывает ток при закрытом диоде, и проходит параллельно горизонтальной оси. Чем круче график, тем лучше диод выпрямляет ток. После возрастания прямого напряжения, медленно повышается ток. Достигнув области скачка, его величина резко нарастает.

На обратной ветви графика видно, что при повышении обратного напряжения, величина тока практически не возрастает. Но, при достижении границ допустимых норм происходит резкий скачок обратного тока. Вследствие этого диод перегреется и выйдет из строя.

Похожие темы:

Как обратное включение влияет на студентов

Вы, вероятно, хотя бы отчасти знакомы с концепцией инклюзии в школах, позволяющей учащимся с ограниченными возможностями, которым требуется специальное образование, участвовать и учиться вместе со своими сверстниками, не имеющими инвалидности, в традиционных классах. Обратное включение наоборот. Он предоставляет возможность типично развивающимся учащимся проводить время в классах специального образования.

Пример из практики: взгляд на программу обратного включения

Одна исследовательница из Калифорнийского государственного университета Линда Бейкер Кемпфер написала магистерскую диссертацию на тему обратного включения.Она наблюдала и оценивала программу обратного включения в одну начальную школу, в которой участвовали 25 обычно развивающихся третьеклассников из одного класса и семь учащихся со средними и тяжелыми формами инвалидности из класса специального образования.

Целью программы было поощрение социального взаимодействия между обеими группами студентов в классе и за его пределами, а также возможность учиться друг у друга. Эта конкретная программа обратного включения длилась пять недель и включала в себя два занятия в классе по 30-45 минут в день (в 11:00 и 13:00).Во время занятий по обратному включению учитель специального образования проводил интерактивные уроки по математике, фонетике, искусству, физическому воспитанию и естествознанию, соответствующему уровню, в то время как два разных ученика из общеобразовательного класса посещали и участвовали в каждом занятии.

A Win – Win

Кемпфер опросил учителей и студентов и провел фокус-группы до и после пятинедельной программы. Оценив отзывы, она пришла к выводу, что программа была полезна для обеих групп студентов.Она сделала следующие наблюдения:

• Запланированный, структурированный контакт между типично развивающимися учениками и учащимися со специальным образованием способствует позитивным отношениям в классе, на игровой площадке и за ее пределами.
• Обратное включение создает благоприятную среду для моделирования поведения, соответствующего возрасту.
• Обычно развивающиеся сверстники приобретают сочувствие, общаясь со студентами, у которых есть различия.

Обратное включение, несомненно, выгодно, но не без проблем.Учитель должен будет убедиться, что уроки и мероприятия в течение инклюзивного периода интересны обеим группам учащихся и построены таким образом, чтобы поощрять общение и двустороннее участие. В идеале ученики будут работать вместе, а не иметь обычного ученика в качестве лидера, а ученика с ограниченными возможностями — в качестве его последователя. Кроме того, некоторые учащиеся с ограниченными возможностями испытывают трудности в общении, что может расстроить обе группы учащихся.

В некоторых школах с программами обратного включения учителя общеобразовательных школ не хотят позволять своим ученикам пропускать академическое время для участия.В качестве альтернативы в некоторых школах программы обратной инклюзии предусматривают перерыв и периоды свободного выбора. Учитель специального образования в одной из таких школ отметил: «опасения, что ученики могут не захотеть пропустить перемены или свободное время, были необоснованными … ученики хотели участвовать в каждой возможности, которую им предлагали».

Обратное включение по сравнению с включением

Очевидно, что учащиеся общего и специального образования могут извлечь выгоду из взаимодействия в контролируемой и структурированной обстановке, чему способствует как включение, так и обратное включение.Обратное включение часто является лучшим подходом для студентов, у которых есть медицинские потребности, трудности с общением или которые иногда проявляют агрессивное поведение. Это также отличный вариант для школ, которым не хватает ресурсов для выделения личного помощника, необходимого для включения в типичный класс.

Как родитель, как бы вы относились к своему типично развивающемуся ученику, который добровольно проводит время в классе специального образования, помогая этим ученикам и знакомясь с ними? Что, по вашему мнению, они извлекут из этого опыта? Если у вас есть непосредственный опыт работы с обратным включением, мы будем рады услышать вашу историю!

Все об обратном включении: привлечение традиционных студентов в специальные учебные классы

Несколько иной подход

«Инклюзия» в наши дни широко освещается в прессе, поскольку все больше и больше студентов, обучающихся в рамках специального образования, включаются в общеобразовательные классы.Однако бывают ситуации, когда специалистам специального образования трудно или невозможно присоединиться к инклюзивному классу. В таких случаях некоторые школы рассмотрят возможность использования обратного включения.

Обратное включение — это процесс включения типично развивающихся детей в класс специального образования. В очень младших классах (например, в детском саду) обычно развивающиеся дети могут оставаться в классе весь день или большую часть дня. В старших классах они могут присоединиться к специальному учебному классу на короткое определенное время, чтобы общаться с учащимися с ограниченными возможностями.

Преимущества

Обратное включение дает несколько преимуществ. Что наиболее важно, учащиеся с ограниченными возможностями могут установить длительные дружеские отношения с типично развивающимися учащимися. Это также может побудить их улучшить свои коммуникативные навыки благодаря как более активному общению, так и сильному моделированию со стороны их сверстников. Учащиеся, которые участвуют в системе обратной интеграции, часто успешно достигают социальных / эмоциональных целей в своих IEP, а также повышают свои шансы в конечном итоге присоединиться к среде включения, а также все преимущества, которые сопровождают такое изменение.

Пособие получают также студенты без инвалидности. Помимо создания дружеских отношений, которые, как мы надеемся, сохранятся за пределами классной комнаты, они улучшают свои собственные социальные навыки, поскольку они узнают, как хорошо ладить с учениками, которые отличаются от них. Это помогает бороться со стереотипами об инвалидах и побуждает учащихся принимать разнообразие и уважать тех, у кого есть проблемы, выходящие за рамки их опыта.

Вызовы

Хотя преимуществ много, могут быть и проблемы.Инструктору специального образования необходимо будет спланировать соответствующие мероприятия, в которых учащиеся с ограниченными возможностями и неинвалиды могут внести эффективный вклад. Для учащихся с тяжелыми формами инвалидности это может быть сложно, особенно если у них очень ограниченные двигательные навыки. Кроме того, некоторые учащиеся с ограниченными возможностями не обладают хорошими коммуникативными навыками, что может затруднить общение с обычно развивающимися сверстниками. Некоторые молодые студенты с ограниченными возможностями только учатся пользоваться вспомогательными устройствами для общения, но еще не чувствуют себя комфортно с ними в различных ситуациях.Коммуникационная подготовка может помочь этим студентам извлечь выгоду из обратного включения.

Какой подход лучше?

Описание обратного включения вызывает вопрос — зачем использовать этот подход вместо самого включения? Специалисты часто предлагают обратное включение, когда попытка размещения оказалась слишком сложной. Это может быть в том случае, если ученик не может хорошо общаться, ему очень некомфортно в больших группах или иногда он может проявлять агрессивное поведение.

Кроме того, у учащегося могут быть медицинские потребности, которые не могут быть легко удовлетворены в общеобразовательном классе, поэтому предпочтительнее привлекать обычно развивающихся студентов в класс специального образования. Школы даже обращаются к обратному включению из-за отсутствия финансирования или поддержки (например, парапрофессионала один на один) для включения в обычный учебный класс.

Самое главное помнить, что каждый случай уникален. То, что работает для одного ученика, может не сработать для следующего.Персонал, родители, а иногда и ребенок должны сотрудничать, чтобы гарантировать, что выбранный подход лучше всего отвечает потребностям учащегося.

Этот пост является частью серии: Inclusion in Schools

Сегодняшние школьные системы постоянно движутся в сторону интеграции, а не однородного группирования. Эта серия включает несколько статей о включении, включая стратегии включения, преимущества включения и обратное включение.

1. Стратегии использования инклюзивности в классе
2. Инклюзия для учащихся специального образования: преимущества и преимущества
3. Что вы думаете об обратном включении?
4. Актуализация и вовлечение: чем они отличаются?
5. Равенство и превосходство: включение в школу

Клуб «обратного включения» учителей Kenston объединяет типичных учеников в классы с особыми потребностями.

БЕЙНБРИДЖ. Учитель средней школы Kenston разработал популярный школьный клуб и класс, которые оказались совсем не типичными.

Все началось в прошлом учебном году, когда учительница специального образования Аманда Энглхарт основала клуб «Создание исключительного характера», местное отделение Совета по делам исключительных детей, национальной организации, занимающейся специальным образованием. Клуб приводил типичных учеников в классы после уроков для работы со студентами с особыми потребностями.

«Это обратное включение», — сказал Энглхарт. «Общая философия состоит в том, чтобы учащиеся специального образования переходили в общеобразовательные классы. Такой подход привлекает в мою классную комнату типичных сверстников.”

Клуб привлек большое внимание типичных студентов, которые, по словам Энглхарта, хотели больше узнать о студентах с особыми потребностями. Это привело ее к созданию факультативных курсов для юниоров и пожилых людей, которые преследовали цель, связанную с клубом, а именно знакомство с историей и взаимодействием людей с ограниченными возможностями.

«Я увидел действительно хороших студентов, не знающих, как взаимодействовать со студентами с особыми потребностями, и это натолкнуло меня на идею разработать курс, который будет обучать обычных студентов», — сказал Энглхарт.

Она представила свою идею школьному совету, который одобрил ее. Затем Энглхарт посвятил время написанию учебной программы для класса. Она сказала, что это сложный проект, но ей нравится заниматься этим.

После завершения учебной программы в этом году был введен курс семинара CEC, который можно проходить только один раз в семестр. Он следует инструкциям для учащихся с особыми потребностями, а типичные дети известны как положительные образцы для подражания сверстникам. Около 20 из них посещают занятия каждый день.

Клуб продолжает собираться раз в неделю после школы и собирает около 50 типичных учеников. Во время занятий студенты предлагают предложения по ежеквартальным независимым проектам, в которых они могут участвовать вместе. Их просят проявить творческий подход к своим идеям, если они чувствуют, что проекты принесут пользу клубу и классу. Прошлые проекты включали резьбу по тыкве, ужин в честь Дня благодарения, праздничные покупки и зимний формальный танец. Следующим проектом будет шоу талантов.

Класс, клуб и взаимодействие — это то, что Энглхарт описывает как заразительные, и она сказала, что это распространяется за пределы классной комнаты.

«Это не принудительное взаимодействие, это очень естественно», — сказала она. «Мои дети больше не сидят одни во время обеда, а на выходных ходят по домам друг друга. Это больше, чем я когда-либо думал ».

Она также описывает общение как трогательное.

«Вы не можете себе представить, каково это — смотреть, как популярный футболист, у которого есть девушка, накормит обедом в честь Дня Благодарения студента в инвалидной коляске», — сказал Энглхарт.

Программа получила одобрение со стороны администрации, которая разрешила использовать здание для внешкольных мероприятий, а также совета.

Президент Совета Энн Рэндалл присутствовала на уроке и участвовала в проекте по вырезанию тыквы. Недавно она попросила Энглхарта сделать публичную презентацию программы на собрании школьного совета.

«Программа оказалась очень успешной, — сказал Рэндалл. «Она (Энглхарт) — одна из тех людей, которых следует выделить за ее усилия».

Энглхарт имеет степень магистра специального образования (от среднего до интенсивного) и дополнительный сертификат по аутизму Кентского государственного университета.Она учится на седьмом году обучения в Кенстоне.

Другие новости школ Kenston можно найти на сайте cleveland.com/west-geauga.

Неделя инклюзивных школ 2019 | Государственные школы округа Фэйрфакс

Тема Недели инклюзивных школ в этом году «Определение курса для инклюзивных школ» дает преподавателям, учащимся, родителям, школам, агентствам и сообществам возможность подумать о своих текущих философиях и методах, касающихся инклюзивности, и спланировать «следующие шаги» в процессе.

Aldrin ES | Флорис ES | Frost MS | Hayfield SS | Lane ES | Белые дубы ES

Начальная школа Олдрина

В Олдрине обратное включение позволяет учащимся общеобразовательных школ (одному или двум за раз) иметь возможность перейти в класс специального образования, чтобы познакомиться со своими сверстниками. Кроме того, программа «Стратегии обучения с помощью сверстников» (PALS) объединяет учащихся 6-х классов со сверстниками для работы над построением отношений со сверстниками, а также над развитием социальных и коммуникативных навыков.Учителя специального образования продолжают тесно сотрудничать с администрацией и учителями общего образования, чтобы обеспечить постоянный доступ всех учащихся к инклюзивной среде. Благодаря творчеству и инклюзивности Олдрин продолжает развивать независимость, социальные навыки и дружбу в разных классах и в разных условиях.

Начальная школа Флориса

Начальная школа Флорис проводит программу «Прогуляйся в моей обуви» во время Недели инклюзивных школ.

Пятый год подряд начальная школа Флорис организовала программу «Прогуляйся в моей обуви» во время Недели инклюзивных школ.Эта программа дает учащимся более широкое представление о повседневных ситуациях, с которыми сталкиваются некоторые из их друзей с проблемами развития. Это развивает сочувствие к другим и дает студентам возможность подумать о том, как они могли бы помочь, когда увидят друга, испытывающего трудности.

В этом году учащиеся 3-5 классов участвовали в мероприятиях, которые требовали развития мелкой моторики, сенсорной интеграции, внимания, зрения, общения, чтения, визуально-моторной интеграции и других навыков.После обсуждения различий в обучении во время утренних собраний и участия в практическом мероприятии «Иди в моей обуви» консультанты проводят с учащимися дискуссии о том, что они узнали и как они могут применить эти уроки в своей повседневной жизни.

Средняя школа Фроста

Frost MS гордится своей приверженностью объединенному спорту как внешкольному мероприятию. Этой зимой Frost MS не только предложит Unified Basketball, но и представит Unified Track & Field этой весной.Учащиеся программы Frost’s Unified Sports участвуют в нескольких мероприятиях вне школы, включая турниры, мероприятия FanQuest в местных средних школах и специальные мероприятия, такие как игры в перерыве между занятиями в баскетбольном матче Университета Джорджа Мейсона. Цель Объединенного спорта — разрушить стереотипы об умственной отсталости и создать пространство, где спортсмены могут тренироваться и играть вместе, чтобы способствовать новым дружеским отношениям и взаимопониманию. Эта дружба создает атмосферу вовлеченности в школу и общество.В дополнение к программе Unified Sports, Frost MS предлагает в этом году факультатив Партнерства для студентов с ограниченными возможностями и без них. Целью класса является создание инклюзивных инициатив в Frost MS и за его пределами, а также создание среды в здании, в которой все учащиеся чувствуют себя частью OneFrost. Это захватывающее время, чтобы стать частью «Революции инклюзии» Фроста!

Персонал средней школы Frost в пурпурных рубашках и рубашках для осведомленности об аутизме на Неделе инклюзивных школ.

Средняя школа Hayfield

Тыквы, украшенные во время урока помощи сверстникам в средней школе Хейфилда.

Класс помощи сверстникам в средней школе Хейфилда, который преподают г-жа Фоун Кацбан и г-н Рики Льюис, является примером включения. В классе 16 старшеклассников, которые работают с 5 учениками из программы средней школы с низким уровнем заболеваемости.

Класс взаимопомощи участвует в мероприятиях, чтобы научить учеников помогать друг другу, по очереди и заботиться о своем окружении, например

• Прогулка на улицу, чтобы дать студентам возможность увидеть начало смены сезона.
• Изготовление венков из бумажных тарелок и цветной плотной бумаги, украшение тыкв.
• Украшение школьной территории путем посадки осенних растений в грядки перед школой.

Lane Начальная школа

В 2018-2019 учебном году Lane Elementary начала революцию в сфере инклюзии, чтобы оставаться средой, в которой все учащиеся и сотрудники чувствуют себя в безопасности, принятыми, уважаемыми и, прежде всего, вовлеченными. Благодаря вызовам доброты, созданию партнерской программы (Смена чемпионов 4), объединенной баскетбольной и легкоатлетической команды Специальной Олимпиады и успешной Неделе инклюзии 2018 наша школа гордится тем, что является гостеприимной средой, в которой учтены ВСЕ различия.

В этом учебном году практика для нашей объединенной баскетбольной команды уже началась, наша программа Champions 4 Change работает с учащимися всех уровней обучения, чтобы построить значимые дружеские отношения и отношения, в PTA нашей школы работает кафедра инклюзии, чтобы гарантировать, что все голоса представлены услышали, и наш Комитет по инклюзии запланировал Неделю инклюзии 2019, полную интересных мероприятий. 2, 3 и 4 декабря в Лейне пройдет программа Walk In My Shoes , где все ученики будут участвовать в мероприятиях, которые познакомят их с тем, что значит жить с разными способностями или разницей в обучении.Студенты будут размышлять о том, как они могут помочь другу или посочувствовать студенту, который по-другому воспринимает мир.

Неделя инклюзии 2019 также будет включать в себя Дни духа, общешкольное чтение вслух Just Ask Сони Сотомайор, фреску, на которой все ученики могут поделиться своим опытом инклюзии, и кульминационный митинг Pep Rally, чтобы отметить всю нашу напряженную работу по созданию инклюзивная среда. На Pep Rally Лейн будет признан и отмечен Специальной Олимпиадой VA в качестве официальной Объединенной школы чемпионов.Мы всего лишь вторая начальная школа во всей Вирджинии, удостоенная этой чести.

Революция инклюзивности в Lane выходит далеко за рамки Недели инклюзивных школ. В этом году мы подумаем о том, как мы можем продолжить «наметить курс на включение» для #AllLions.

Lane Elementary School — вторая начальная школа в Вирджинии, которая была признана и отмечена Специальной Олимпиадой Вирджиния в качестве официальной Объединенной школы чемпионов.

Начальная школа Уайт-Оукс

Начальная школа Белых Дубов составила калейдоскоп друзей уровня своего класса, используя цветные учетные карточки.

В начальной школе White Oaks учеников попросили написать на цветной карточке о том, что означает для них включение и как они могут включать других. Они также могли написать о времени, когда они были включены, или о том, что сделало их особенными. Затем цветные учетные карточки складывались в калейдоскоп и развешивались в коридорах по классам по всей школе.

Неделя духов в White Oaks включала в себя следующие мероприятия:

• Понедельник был днем ​​«Снимаю шляпу перед инклюзией»
• Вторник был днем ​​«Чувствуй себя комфортно в том, кто ты есть», и мы были в пижамах.
• Среда была днем ​​«Мы все в одной команде», и мы были одеты в спортивные майки.
• Четверг был днем ​​«Уникальной или несоответствующей одежды»
• Пятница была днем ​​«калейдоскопа», и дети были одеты в краситель для галстуков, яркие цвета или свой любимый цвет.

Как лучше узнать об адаптивном спорте? Включение

Учащиеся Longview Farm Elementary узнали о проблемах баскетбола на колясках от одноклассника Исаака Мердока, который пользуется инвалидной коляской, и бывших спортсменов-баскетболистов Mizzou в рамках образовательной программы, проводимой Midwest Adaptive Sports.Любезное фото

Лучший способ узнать что-то — это принять в этом участие. Именно так группа студентов Lee’s Summit изучает инклюзивность.

Longview Farm Ученики начальной школы вышли на баскетбольную площадку в инвалидных колясках и пытались найти мячи с завязанными глазами, чтобы узнать об адаптивных видах спорта. Адаптивные виды спорта модифицированы с учетом потребностей людей с физическими, когнитивными, эмоциональными или поведенческими проблемами.

Midwest Adaptive Sports предлагала программу во время уроков физического воспитания в школе Longview Farm Elementary, чтобы дать учащимся опыт участия в этих видах спорта. Организация представила программу примерно в 30 школах области. Один из членов правления организации, Стэн Уэстон, говорит, что они называют этот опыт «обратным включением».

«Все занимаются спортом как инвалиды. Это действительно здорово, — сказал Уэстон.

Во время программы Midwest Adaptive Sports половина класса имеет возможность изучить правила и сыграть в баскетбол на колясках.Другая половина узнает, каково было бы заниматься спортом без зрения, занимаясь с завязанными глазами.

«Мы адаптируем занятия спортом и отдыха, и мы говорим о том, как просто им было бы помочь кому-то», — сказал Уэстон.

Цель программы — помочь детям понять, что люди с ограниченными возможностями такие же, как они.

«Даже если у вас инвалидность, вы — человек, и вы хотите делать то же, что и другие люди. Вы хотите играть в видеоигры, смотреть телевизор и заниматься спортом », — сказал Уэстон.

В начальной школе Longview Farm ученики получили дополнительную возможность учиться у одного из своих одноклассников. Исаак Мердок, который пользуется инвалидной коляской, участвует в программе Midwest Adaptive Sports в качестве спортсмена по баскетболу в инвалидной коляске. Он также учится в начальной школе Longview Farm. Мердок вместе с двумя бывшими баскетболистами-инвалидами Миззу помог познакомить с этим видом спорта сокурсников в своей школе.

Longview Учитель начальной физкультуры Тиффани Семкин говорит, что Мердок обычно участвует в уроках физкультуры.Эта возможность дала ему возможность стать учителем. Все ученики физкультуры четвертого, пятого и шестого классов имели возможность принять участие в адаптированных занятиях.

«Детям очень понравилось. Некоторые из них спрашивали, можем ли мы заниматься этим каждый день », — сказал Семкин.

В начале января представители Midwest Adaptive Sports находились в школе Longview Farm Elementary в течение трех дней. Мердок говорит, что в этом году у них есть планы пойти в начальную школу Хоторн-Хилл и на Северный саммит Ли.

Около 200 молодых людей в возрасте 24 лет и младше участвуют в программах адаптивного спорта Среднего Запада, которые включают адаптивный баскетбол, софтбол, регби, катание на лыжах и водных лыжах. В последние два года в рамках адаптивного спорта Среднего Запада проводился национальный турнир по софтболу на колясках.

В этом году организация использует грант НФЛ, чтобы также начать заниматься футболом на колясках.

Обратное включение во время блокировки. Опыт ГМИИ им. А.С. Пушкина, Москва — ИКОМ

Ключевые слова : Коммуникации, цифровая доступность, инклюзивность, опыт посетителей, музеология

Ситуацию с изоляцией, в которой оказались сотрудники музеев и посетители по всему миру, вызванная пандемией COVID-19, можно назвать обратным включением.Пандемия вынудила музейных работников испытать то, что многие люди с социальными и коммуникативными проблемами чувствуют ежедневно: мир ограничен одной квартирой и онлайн-общением. В Государственном музее изобразительных искусств им. А.С. Пушкина в Москве приоритетом стало сохранение эмоционального контакта, несмотря на необходимое социальное дистанцирование.

Реализация цифровых мер для преодоления социального дистанцирования

Государственный музей изобразительных искусств имени А.С. Пушкина был закрыт в рамках карантинных мер 17 марта 2020 года.С самого первого дня, благодаря виртуальной реальности, Zoom-турам, лекциям в Facebook, подкастам, прямым трансляциям и флешмобам в социальных сетях, музей обеспечивал текущие выставки («От Дюрера до Матисса», «Тату» и «Святослав Рихтер. Круг друзей » и др.), А постоянная экспозиция оставалась доступной. Бесплатные онлайн-встречи с кураторами, реставраторами и хранителями также дали онлайн-посетителям уникальный взгляд на закулисную жизнь Государственного музея изобразительных искусств им. А.С. Пушкина.Эти проекты не только привлекли ценителей искусства и постоянных посетителей музеев, но и собрали новую аудиторию, у которой раньше не было времени заниматься искусством.
За первые шесть недель блокировки входящий трафик на основной и вспомогательные веб-страницы Государственного музея изобразительных искусств им. А.С. Пушкина вырос на 65%, а продолжительность и глубина просмотров страниц увеличились на 38%. По данным Google Analytics, за этот период (17 марта — 23 апреля 2020 г.) виртуальные туры, организованные музеем, посетили 150 000 человек, что на 1521% больше, чем до закрытия.

В Государственном музее изобразительных искусств им. А.С. Пушкина отдел доступа и инклюзии вместе с отделом информационных технологий решили провести специальные бесплатные вебинары в первые недели изоляции для учителей, родителей, воспитателей и всех заинтересованных лиц, чтобы показать им, как ориентироваться в музейных медиа и ресурсах виртуальной реальности. Намерение состояло в том, чтобы предоставить им доступ к необходимому объему информации. Эти онлайн-встречи были организованы без дополнительного финансирования, помимо собственных ресурсов музея.

Развитие доступности и здравоохранения посредством оцифровки

Во время изоляции в Пушкине также значительно возросла посещаемость посетителей с ограниченными возможностями. Программа «Доступный музей», которую мы разработали в 2016 году, дает нам возможность организовывать регулярные тренинги для гидов и администраторов по работе с посетителями с расстройством аутистического спектра (РАС) и другими чувствительными аудиториями. В период карантина эта программа продолжала работать в сети, и результаты этого перехода на виртуальную платформу оказались разоблачительными.Экскурсии для детей и подростков с РАС, организованные с помощью Zoom, продемонстрировали, что интерактивный онлайн-формат, который позволял комментировать, рисовать на экране и задавать вопросы или, с другой стороны, скрывать свое лицо и наблюдать со стороны, способствовал спокойный и позитивный опыт оценки искусства. Эти возможности, уникальные для онлайн-среды, особенно ценны для людей с нарушениями развития, которые могут испытывать эмоциональный стресс во время посещения музея в результате прямого общения и сенсорной перегрузки.Посещения интерактивной платформы в Интернете — идеальная среда для изучения информации в собственном темпе. Хотя посетители с РАС часто не реагируют на выражения эмоций, такие как улыбка, они высоко ценят энтузиазм музейных гидов.

VR-туры с гидом для детей с РАС и из московской больницы. © Программы цифрового доступа и инклюзии / Государственный музей изобразительных искусств им. А.С. Пушкина, Москва.

Согласно этим отзывам, полученным по электронной почте и комментариям в социальных сетях, эмоциональный контакт с нашими гидами и другими наблюдателями в онлайн-пространстве музея был полезен для всех посетителей в преодолении чувства изоляции.Но рискну предположить, что этот опыт был особенно важен для тех, кто долго и упорно пытался преодолеть замкнутость существования.

Во время пандемии Пушкинский музей также воспользовался возможностью, чтобы обратиться к посетителям с нарушениями слуха. Гиды с нарушениями слуха представили серию видеороликов с фрагментами самых популярных туров, представленных на русском жестовом языке.
Например, мы перевели серию интерактивных туров «Боги и герои Древней Греции» на русский жестовый язык.Эти туры предназначены для семей, обеспечивая тем самым общий опыт, способствующий укреплению социальных и семейных связей.

Экскурсия на жестовом языке из дома. © Программы цифрового доступа и инклюзии / Государственный музей изобразительных искусств им. А.С. Пушкина, Москва.

После пандемии Государственный музей изобразительных искусств им. А.С. Пушкина планирует продолжить изучение этих новых подходов на разных уровнях — опыт посетителей (в том числе онлайн) и выставочная практика. Если этот кризис научит нас лучше понимать опыт посетителей с сенсорными и коммуникативными проблемами, он может способствовать значительным социокультурным преобразованиям.

ГМИИ им. А.С. Пушкина

Пушкинский музей для всех, серия видеороликов:
Видео №. 1, Видео № 2, Видео № 3, Видео № 4, Видео № 5

Ссылка на виртуальные туры, организованные ГМИИ
Виртуальные туры, организованные ГМИИ

ПРОЧИТАТЬ ВСЕ СТАТЬИ ГОЛОСОВ ICOM

Мнения, выраженные в статье, никоим образом не обязывают ICOM и являются ответственностью ее автора.

Чтобы принять участие в нашем новом конкурсе ICOM Voices, нажмите здесь.

DHHP Pre-School — CAPS Collaborative

Спутниковые программы

T he Совместные спутниковые программы CAPS состоят из 12 существенно отдельных учебных программ в местных государственных школах на всей территории Northcentral Massachusetts. Программирование доступно для учащихся в возрасте от 3 до 22 лет со значительными множественными нарушениями, от средней до тяжелой степени инвалидности, включая аутизм, а также для глухих или слабослышащих учащихся.Учащимся CAPS Collaborative оказывают поддержку учителя, медсестры, парапрофессионалы, переводчики языка жестов и терапевты в зависимости от индивидуальных потребностей, определенных их IEP. Пребывание в государственной школе дает ученикам доступ к возможностям инклюзии и обратной инклюзии, что является большим преимуществом для наших учеников, а также их обычно развивающихся сверстников.

Дошкольное учреждение DHHP

T he CAPS Collaborative Deaf and Hard of Hearing School предлагает три программы, обслуживающие учащихся дошкольных учреждений, детских садов и начальных классов до 5 классов.Он разработан с учетом индивидуальных потребностей глухих и слабослышащих учащихся, а также учащихся с задержкой языкового развития. В штат входят учителя глухих, переводчики, дефектологи и педагог-аудиолог.

T he Дошкольная программа для глухих и слабослышащих — это программа полного дня, в которой учащиеся знакомятся с интерактивным, индивидуальным, многоязычным, мультисенсорным подходом к обучению. Студенты проходят непосредственное обучение в классе Учителем глухих, обученным работе со слуховыми аппаратами, кохлеарными имплантатами, системами BAHA и FM.Логопеды, физиотерапевты и терапевты, преподаватели ABA, переводчики ASL, а также услуги медсестер и специалистов по зрению также предоставляются в соответствии с IEP каждого учащегося. Персонал общается со студентами, используя наиболее подходящий для каждого ребенка метод, чтобы обеспечить доступ к общению и учебной программе. Программа придерживается тематического подхода к обучению, который включает в себя области прослушивания, искусства английского языка, математики, естественных наук, социальных исследований, музыки и движения и искусства в каждый день. Кроме того, учебная программа разработана с учетом индивидуального стиля обучения каждого ребенка и приведена в соответствие со стандартами штата Массачусетс.

.