Електронно-дірковий перехід

Електричні напівпровідникові переходи.

Самостійна робота 9

Визначення та класифікація електричних переходів

Робота більшості по-лупроводниковых і мікроелектронних приладів заснована на використанні властивостей електричних переходів, під якими розуміють перехідні шари між двома твердими тілами з різними типами провідності або з різними значеннями провідності.

Приклади найважливіших переходів.

1) Між напівпровідниками р-и n - типу (це р - n - перехід або електронно-дірковий перехід - скорочено ЭДП).

2) Між напівпровідником і металом (це перехід Шотки або перехід "метал-напівпровідник").

3) Між напівпровідником і металом через діелектрик (це структури метал-діелектрик (оксид) - напівпровідник; МДП або МОН).

Якщо електричний опір переходу при одній полярності при-ложенного до нього напруги більше, ніж при іншій, то такий перехід явля-ется що випрямляє. Він використовується для випрямлення змінного электри-ческого струму, перетворення і генерації електричних сигналів. На основі таких переходів формуються діоди, транзистори, варактори та ін. электрон-ные прилади.

Якщо величина опору переходу не залежить від полярності прило-женного до нього напруга, то такий перехід є таким, що не випрямляє. Не-випрямляючі переходи (чи омічні контакти) широко використовуються для формування електричних виводів від напівпровідникових областей различ-ных електронних приладів і інтегральних мікросхем.

Електронно-дірковий або

р- n - пере-ход - це перехідний шар між напівпровідниками р- і n -типа, збіднений рухливими носіями зарядів і що має дифузійне (контактне) електричне поле.

Об'ємне представлення ЭДП дане на рис.1.2.1. На цьому малюнку показані р і n - напівпровідникові області, розділені металургійною межею, тобто межею, при якій відстань між напівпровідниками не перевищує постійної кристалічної решітки. По обидві сторони межі розташовано два тонкі шари, складові власне перехід, і досить товсті об-ласти напівпровідників р - і n - типу.

Товста область р -типа характерна тим, що в ній заряди негативних іонів акцепторної домішки компенсуються зарядами дірок, а товста об-ласть n - типу - тим, що в ній позитивні заряди іонів донорної домішки компенсуються зарядами електронів. Внаслідок цього обидві товсті області напівпровідників електрично нейтральні

Тонкі області напівпровідників мають знижені концентрації элек-тронов і дірок, але такі ж концентрації іонів, як і товсті області. Внаслідок цього заряди електронів і дірок не можуть повністю компенсиро-вать заряди іонів домішок що приводить до освіти в цих областях объ-емных электриче-ских зарядів: по-ложительною в n - області і отрица-тельного в р - об-ласти.

Між объ-емными зарядами існує элек-трическое поле, зване кон-тактным або дифузійним. Наявність цього поля є головним чинником, що надає переходу цілий ряд таких властивостей, які роблять його основним структурним елементом усієї напівпровідникової і значною мірою інтегральною элек-троники.

Мал. 1.2.1 Об'ємне представлення ЭДП

Дата добавления: 2014-12-24