Равновесное состояние PN-перехода

При контакте двух областей разной проводимости возникает диффузионное перемещение ОНЗ из области, где их больше, в область, где их меньше (диффузионный ток I_{диф онз}).

I_{диф онз} имеет электронную и дырочную составляющие. В результате диффузии ОНЗ вблизи границы между областями PN -перехода создаются неподвижные объемные заряды, образованные нонами примесей; в P -области – создается отрицательный потенциал, а в N -области – положительный, при этом создается электрическое поле E_к, направленное от N -области к P -области, E_к – поле контактной разности потенциалов. Это поле препятствует диффузии ОНЗ и наоборот способствует движению ННЗ, появляется ток ННЗ, который называется дрейфовым током I_{др ннз}.

I_{др ннз} – дрейфовый ток - направленное движение неосновных носителей заряда под воздействием электрического поля.

I_{диф онз} = I_{диф N} + I_{диф P} I_{др ннз} = I_{др N} + I_{др P}

В равновесном состоянии (при отсутствии напряжения) ток через PN-переход равен нулю (рисунок 1.8). Ток диффузии равен току дрейфа, I_{диф онз} = I_{др ннз}; I_P-N = 0;

а б

Рисунок 1.8 - Равновесное состояние PN -перехода:

а – структура, б – эквивалентная схема

Контактная разность потенциалов или высота потенциального барьера, φ_к для германия составляет 0.3…0.35 В, для кремния – 0.65…0.7В.

Дата добавления: 2014-11-16