Автор Тема: Электроника - это термоэлектроника. История исследования.  (Прочитано 155 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн radio.elektronik

  • Moderator
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 1 352
  • Репутация: +15/-2
  • Пол: Мужской
  • Пургаторий – это свалка роботов и идей.
Меня попросили рассказать об ошибках в физике, и как следствие, новом взгляде на работу электронных приборов.
И здесь мы можем обсудить все вопросы и поспорить. Мои вопросы и утверждения были следующие:
Существует ли теоретическая электроника?
1. Все электронные приборы работают на принципах термо-электроники.
2. Термо-электроника как наука в физике не представлена.
Объяснять работу электронных приборов на основе одного только электрического процесса - ошибочно.
А теория дырок - это обычная фальсификация.(лохотрон)
Поэтому я очень сомневаюсь, что есть верная "теория" работы электрон. приборов.
Первый шаг. Начало: мат модели.
Приступаю к раскрытию темы. История исследования.
Я занимался моделированием ВАХ (вольт-амперных характеристик) электронных приборов. Что для этого нужно?
1. Хороший мощный компьютер.
2. Знание математики.
3. Физика тоже нужна.
4. Знание языка программирование.
Всё это у меня было. И я работал с транзисторами. В основном это были КТ315, КТ312...
Год 1992. Компьютер Спектрум. Транзистор КТ312.
Если долго работать в одном направлении, начинаешь понимать, как решать задачу более правильно. О самой задаче: сначала измеряем ВАХ, затем задаём (подбираем) математическую формулу, чтобы ВАХ и мат модель немного совпадали. Получается, что задача из 2-х частей. 1-я часть - это физический опыт - измерение ВАХ. 2-я часть - моделирование, получение аппроксимации.
В результате работы было замечено, что ВАХ транзистора не стабильны и зависят от температуры. Было принято решение: корпус транзистора впаивался в жестяную банку. В банку наливалась вода и устанавливался термометр. Температура поддерживалась ровно 20 градусов по Цельсию. Если вода в банке остывала - добавляли горячей воды. Если нагревалась - добавляли холодной воды.
Сама мат модель биполярного транзистора сложная. Приходилось получать две ВАХ отдельных его переходов, после чего были попытки из них вывести выходную ВАХ.

Шаг второй: Странная мат модель диода КД 522 Б.
Год 2001-й.
Компьютер уже - Пентиум-3. Программа для моделирования - Delphi-3.
Я продолжаю улучшать навыки моделирования. Всё та же банка с водой. Только транзистор не впаиваем, а одеваем на него резиновую изоляцию, и погружаем в воду.
Но тут появилась мысль: почему бы не снять ВАХ обычного кремниевого диода КД 522 Б, но в банку наливать воду с разными температурами.
Первая ВАХ была измеряна для температуры 10 градусов по Цельсию. Далее: 20, 30 и 40 градусов по Цельсию. Получили семейство ВАХ в зависимости от температуры.
И вот тут обнаружилось, что мат модель (семейства ВАХ) не совпадает с уравнением из ВУЗ-овского учебника. В учебнике по физике полупроводников (её иначе называют- физика твёрдого тела : ФТТ) есть уравнение Шокли для ВАХ п/п диода. Причём он умудрился написать её и для прямого и для обратного тока. Я же работал только с прямым током.
Так вот, уравнение Шокли при изменении температуры среды для диода - оказалось липой!
Об этом иногда и сегодня идёт спор... Уравнение Шокли написано в странной форме - оно не полностью аналитическое - в нём есть эмпирический коэффициент, зависимый от температуры! То есть полный лохотрон. Этот эмпирический коэффицент может быть каким угодно. Он может гибко подстроится под любую мат модель. (и под мою тоже) Но так делать в физике и в математике нельзя.
Разочарование в уравнении Шокли я осознал к году приблизительно 2007-му.
То есть я нашёл правильную мат модель. Понял, что уравнение Шокли - это липовая мат модель - или "подгонка" под экспоненциальную функцию.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A8%D0%BE%D0%BA%D0%BB%D0%B8,_%D0%A3%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D1%8F%D0%BC_%D0%91%D1%80%D1%8D%D0%B4%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%B4

А дальше, я не знал что делать. Куда идти? К кому? Кто оценит ошибку Шокли? Кто оценит мою мат модель?
Ну, в общем понятно к кому идти - в науку... В универ, например,... В ДВГУ преподы посмотрели на мою мат модель: бросили фразу:
- Неужели термо-электричество? Там столько эффектов! Сотни!
Я так ничего и не понял. Вроде им моя модель не нужна?
Шаг третий. Бьём в одну точку.
Получилось, что я сделал открытие с диодом КД522Б, но занимаюсь сложной моделью транзистора, где нет успеха никакого. Кстати, с биполярным транзистором тоже были некоторые открытия и наработки...
Но в 2010 году я принял решение - заняться только ВАХ диода, зависимыми от температуры. Были исследованы несколько PN-переходов, а точнее - 42. Все они давали похожую мат модель.
Шаг четвёртый. Обращаемся к физике.
Наконец в 2011 году я принял решение - обратиться к физике. Что может быть проще? Но вариант "почитать учебник" - уже не подходил. Если Шокли подсовывает нам липу, то и учебники могут (а они так и делают) давать липу. Ведь в каждом учебнике по физике цитируется теория ЭДП - электронно-дырочной проводимости! И расписываются какие там дырки.
Но, согласно, полученной мной мат модели - никаких дырок быть не должно.
Поход в физику был с 2011-го года по настоящее время. Выяснилось много фактов.
Оказывается физика в основном состоит из ошибочных теории не связанных между собой. Они настолько разрозненны и ошибочны, что не позволяют создать теорию прямого тока п/п диода.
Рассматривая физику как липовый бухгалтерский отчёт, себя я считал ревизором... Провёл ревизию. Нашёл ошибки. Где-то к 2013-му году нашёл какое-то решение для ВАХ диода.
Шаг пятый. Как же всё-таки работает диод и биполярный транзистор?
Остаётся рассказать о моих находках (ошибок) в физике.
Оказывается, что в 1821 году немец Зеебек, обнаружил "эффект Зеебека" - при нагревании спая термопары, на её концах возникала термо-ЭДС.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B5%D0%B5%D0%B1%D0%B5%D0%BA,_%D0%A2%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%81_%D0%98%D0%BE%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%BD

А в 1835 году француз Пельтье обнаружил "эффект Пельтье" - при пропускании тока через термопару - спай или нагревался или охлаждался, в зависимости от направления тока.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D1%82%D1%8C%D0%B5,_%D0%96%D0%B0%D0%BD_%D0%A8%D0%B0%D1%80%D0%BB%D1%8C_%D0%90%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%B0%D0%B7

Оказывается, есть ещё эффект Томсона. Не зря физики говорили что там 100 эффектов. Ну не 100, а 3 эффекта точно есть.
Работа п/п диода объясняется просто:
Диод - это термопара. Ну не совсем конечно. Почему? Термопара - это 2 достаточно длинных провода, чтобы спаи их поместить в среды с разными температурами.
Но у п/п диода тоже есть спай - PN-переход.
И правила работы его следующие:
При прямом токе - спай, PN-переход греется - это эффект Пельтье с выделение тепла. Электроны, проходя PN-переход отдают излишек тепла.
А при обратном токе - спай, согласно холодильному эффекту Пельтье - электроны должны забрать тепло у ядер атомов, чтобы пройти PN-переход. Но это процесс запрещён (атому полупроводника P-области запрещено отдавать тепловую энергию электрону), и потому запрещён проход электронов через PN-переход, то есть обратного тока нет. Или он есть очень маленький - в зависимости от поступающей извне тепловой энергии.
Это объяснение ОП (односторонней проводимости) диода с точки зрения термо-электроники.
С биполярным транзистром - там всё просто. Один из переходов (База-коллектор) находится в состоянии холодильного эффекта Пельтье, а другой переход (База-Эмиттер) создаёт тепло тоже из эффекта Пельтье. И это тепло в кремнии распространяется от одного перехода к другому, и позволяет электронам перехода База-Коллектор пройти.
Следует добавить, что теплообмен в металлах и полупроводниках происходит посредством электронов! А этот "тепловой" ток электронов и выдают современные учебники как "инжекционный ток".
Кстати, в кремнии, могут быть и потоки инфракрасного излучения, что тоже может управлять закрытым переходом - по принципу оптопары.
Объяснил как работает диод и биполярный транзистор?
А теперь надо обратиться к электронным лампам. Там в современной теории тоже ошибки. Так, как нельзя объяснять всё только одним электрическим процессом. Физическая основа работы эл вакуумных ламп - это наличие 2-х процессов: теплового и электрического. Я думаю, про лампы следует рассказать отдельно.

Новая физика электронных приборов.doc
https://yadi.sk/i/NmMCKyt7roYu3

Обратные связи в физических явлениях.doc
https://yadi.sk/i/Vm04DkPOj7cnf

Закон сохранения энергий в рамках двух и…
https://yadi.sk/i/dFmlXY9xj7cmA

19 января 2018 г .
Nether0@list.ru
Валерий Багницкий.