P-п-преход - studopediya

Electronics се основава главно на използването на полупроводникови устройства: диоди, транзистори, тиристори и интегрални схеми (ИС). В полупроводникови устройства, използвани собственост еднопосочен проводимост р-п възли. Електрон дупки наречен р-n-възел, който се образува от два полупроводникови региони на различни видове проводникова: е (п) и отвор (р). Получава се р-п- възел чрез дифузия или епитаксия.

В физика на твърдото тяло, дупката - това е липсата на електрон в електронната обвивка. За създаване на отворите, използвани в полупроводникови допинг акцепторни примеси кристали. В допълнение, отвор може да възникне поради външни влияния: термично възбуждане на електрони от валентност лента за проводимост, осветление светлина или излагане на йонизираща радиация.

PN-възел (п - отрицателен - отрицателна, е, р - положително - положително отвор) или електрон-дупка възел - регион пространство на кръстопътя на два полупроводникови р и п-тип, при което преходът от един вид в друг проводимост , р-п-преход е в основата на полупроводникови диоди, транзистори и други електронни компоненти с нелинейна волт-амперна характеристика.

Полупроводникови компоненти включват група от елементи със собствена електропроводимост от 10 2 -10 -8 S / m. Електрическа проводимост (проводимост, диелектрична) - способността на организма за провеждане на електрически ток, и физическото количество характеризиращи силата и реципрочно електрическото съпротивление. Международната система единици (SI) единица за измерване на електропроводимостта е Siemens.

Според теорията на групата на полупроводници включва елементи, чиято енергия забранена зона <3эВ. Так у германия она равна 0,72 эВ, у кремния 1,11 эВ, у арсенида галия – 1,41 эВ.

Фигура 9 - на полупроводника без примес

Разликата в проводник група отсъства.

Електрон-дупка проводимост се появява в резултат на разчупване на връзка, е присъща, която обикновено е малък. Под влиянието на електричното поле, температура и други външни фактори варират електрическите свойства на полупроводници в много по-голяма степен от свойствата на проводници и изолатори. За повишаване на електропроводимостта на полупроводници прилагат незначителни примеси. в този случай е, че в зависимост от вида на примеси, получени като р-тип полупроводници А (с добавяне на тривалентни примеси - акцептор тип индий (In)), наречен полупроводници р-тип и полупроводници с електронна проводимост (с добавяне на Пентавалентните примеси - тип донор арсен (As)), наречен полупроводници п-тип.

Когато кондензиран област пространство заряд тип полупроводникови се създава от двете страни на разделителната повърхност, наречена електрон-дупка или р-п възел на.

полупроводника на р-тип, концентрацията на отвора е много по-висока от концентрацията на електрони. полупроводника N-тип, концентрацията на електрони е много по-висока от концентрацията на дупки. Ако две полупроводници такъв контакт, има дифузия ток - таксата превозвачи, които се движат хаотично, поток от региона, в който има повече в региона, където те са по-малко. Когато такива дифузия електрони и дупки се прехвърлят срещу заплащане. В резултат на това в граничния регион става заредена, и региона в полупроводника от р-тип, който е в непосредствена близост до интерфейса, получават допълнителни отрицателни заряди, заведени от електрони, както и граничен участък в един полупроводник от п-тип получава положителен заряд, предлаганите дупките. По този начин, интерфейсът ще бъде заобиколен от две области на пространството заряда на обратен знак.

Напрегнатостта на електрическото поле, възникващи в резултат на зоните за образуване на таксата за пространство предизвиква дрейф ток в посока, противоположна на дифузия ток. В крайна сметка, между дифузия и дрейф течения на динамично равновесие е установен и потока на зареждания престане.

По този начин има т.нар бариера (преграда) слой на няколко микрометра, лишен на носители на заряд, с интензитета на електрическото поле Ez който пречи на дифузията на носители на заряд (фиг. 10а).

Фигура 10 - Бариерният слой: а) липса на напрежение; б) по време на обратно напрежение; в) когато напрежението

Ако р-п възел обратно напрежение да се прилага (фиг. 10Ь), интензитета на електрическото поле Ez, генерирани от тях повишава потенциал бариера и възпрепятства пренасянето на електрони от п-регион в р -domain и отворите от региона на р тип в п-регион. В този случай потокът от малцинствените носители (дупки от п-регион и електроните от региона на р тип) на техния добив. Iobr образува обратен ток.

Ако включите външен източник на енергия Е, както е показано на фиг. 10 инча след това създава електрическото поле е противоположна на посоката на напрежение солна Ez пространство заряд и да се инжектира полупроводникови раздел голям брой отвори (които са малцинство за носители зареждане п-област), които формират напред ток Ilim. При напрежение 0,3. 0.5 Бариерният слой изчезва и текущата Ilim определя само от съпротивлението на полупроводника.

Counterpropagating електрон инжектиране в р-областта може да се пренебрегне, тъй като броят на отворите в този пример, а следователно и по-голямата част носители в региона на р тип голям от свободни електрони в региона на п тип, т. Е.

Crystal област с по-висока концентрация на примеси, наречена излъчвател. и втори, по-ниска концентрация, - основата.