Электропроводность полупроводников. ВАХ. Свойства p-n-перехода

Полупроводниковые приборы (ППП)

К полупроводникам относятся вещества с удельным электрическим сопротивлением:

r_{проводников} < r_{полупроводников}» Ом*м < r_{диэлектриков}

В полупроводниковых приборах используют:

- германий;

- кремний;

- арсенид галлия.

Различают полупроводники с электропроводностью p- и n-типа. (р – основные носители дырки, n – основные носители электроны).

Области на границе полупроводников разного типа проводимости называются p-n-переходом.

Рассмотрим ВАХ p-n-перехода – зависимость тока от напряжения I(U).

где - тепловой (обратный) ток p-n-перехода;

- температурный потенциал – постоянная, зависящая от температуры.

Пример: =26 мВ – при комнатной температуре.

ВАХ является нелинейной. Значения и направления тока через p-n-переход зависят не только от величины, но и от полярности приложенного напряжения. Различают прямое и обратное напряжение.

При прямом напряжении сопротивление p-n-перехода мало, через него протекает большой ток (p-n-переход открыт).

При обратном напряжении сопротивление p-n-перехода велико, стремится к бесконечности, через него протекает неуправляемый или тепловой обратный ток, который очень мал (p-n-переход закрыт).

Таким образом, p-n-переход обладает свойством односторонней проводимости или вентильности – главное свойство.

ВАХ зависит от температуры. Если U_обр превысит значение U_обр пробоя, то I_обр через p-n-переход резко возрастает – явление электрического пробоя p-n-перехода. Пробой обратим, p-n-переход полностью восстанавливает свои свойства при снятии напряжения.

Помимо электрического может быть тепловой пробой, который расплавляет p-n-переход. Причина теплового пробоя:

- высокая температура окружающей среды;

- недопустимо большой ток.

C_p-n

Р-n-переход обладает электрической емкостью:

		Cp-n~S площадь Cp-n~ ширина

Дата добавления: 2015-05-06