logo

Главная Физика полупроводников Электронно-дырочный переход Переход в состоянии равновесия

Электронно-дырочный переход в состоянии равновесия, запирающий слой, контактная разность потенциалов

Печать
Схемотехника

 

На границе \(p\)-\(n\)-перехода имеет место скачкообразное изменение концентраций донорных и акцепторных примесей. Равновесные концентрации электронов и дырок в разных областях существенно отличаются. Поэтому на границе перехода происходит диффузия электронов из \(n\)-области в \(p\)-область, а дырок из \(p\)-области в \(n\)-область. Такое движение зарядов создает диффузионный ток электронов и дырок. Электроны и дырки, переходя через контакт, оставляют в приконтактной области дырочного полупроводника нескомпенсированный заряд отрицательных ионов акцепторных примесей, а в электронном полупроводнике — нескомпенсированный заряд положительных донорных ионов. Таким образом, электронный полупроводник заряжается положительно, а дырочный — отрицательно. Между областями с различными типами электропроводности возникает диффузионное электрическое поле, созданное двумя слоями объемных зарядов. Этому полю соответствует разность потенциалов между \(n\)- и \(p\)-областями, называемая контактной разностью потенциалов. За пределами области объемного заряда полупроводники \(n\)- и \(p\)-типа остаются электрически нейтральными (рис. 1.2‑1).

 

Электронно-дырочный переход в состоянии равновесия

Рис. 1.2-1. Электронно-дырочный переход в состоянии равновесия.

 

Диффузионное электрическое поле является тормозящим для основных носителей заряда и ускоряющим для неосновных. Электроны \(p\)-области и дырки \(n\)-области, совершая тепловое движение, попадают в пределы диффузионного электрического поля, увлекаются им и перебрасываются в противоположные области, образуя ток дрейфа или ток проводимости. Выведение же носителей заряда из области полупроводника, где они являются неосновными, через \(p\)-\(n\)-переход ускоряющим электрическим полем называется экстракцией носителей заряда.

Так как через изолированный полупроводник ток проходить не должен, то между диффузионным и дрейфовым токами устанавливается динамическое равновесие. Область, в которой присутствует диффузионное электрическое поле, и называют \(p\)-\(n\)-переходом. Величина контактной разности потенциалов на переходе определяется отношением концентраций носителей зарядов одного знака в \(p\)- и \(n\)- областях полупроводника. Ширина слоя объемных зарядов (т.н. запирающий слой) в \(p\)- и \(n\)-областях обратно пропорциональна концентрациям примесей в этих областях, т.е. в несимметричном переходе запирающий слой расширяется в область с меньшей концентрацией примеси. Удельное сопротивление полупроводника в области запирающего слоя существенно выше удельного сопротивления нейтральных областей.

 

 

 

Конструирование схем




Все права защищены © 1997-2011 Перепечатка возможна только по согласованию с владельцем авторских прав. admin@club155.ru

Яндекс.Метрика               Сервер радиолюбителей России - схемы, документация,

 соревнования, дипломы, программы, форумы и многое другое!   схемы новости электроники