Электронно-дырочный переход. Электронно-дырочным переходом называют тонкий слой между двумя частями полупроводникового кристалла

Электронно-дырочным переходом называют тонкий слой между двумя частями полупроводникового кристалла, в котором одна часть имеет электронную, а другая- дырочную проводимость. Существуют различные технологии изготовления электронно-дырочного перехода: диффузия, эпитаксия, сплавление. Так же ЭДП различаются по конструкции: симметричные и несимметричные, резкие и плавные, плоскостные и точечные, однако для всех типов переходов основным свойством является несимметричная электропроводность, при которой в одном направлении кристалл пропускает ток, а в другом- нет.

Устройство электронно-дырочного перехода показано на рисунке 2.1 Одна часть этого перехода имеет электронную проводимость, другая дырочную.

Электроны N- области стремятся проникнуть в P -область, где концентрация электронов значительно ниже. Аналогично, дырки из P -области перемещаются в N- область. В результате возникает диффузионный ток. Электроны и дырки, пройдя через границу раздела, создают электрическое поле , которое препятствует дальнейшему прохождению диффузионного тока. Электрическое поле для основных носителей электрических зарядов является тормозящим, а для неосновных - ускоряющим.

Высота потенциального барьера на p-n-переходе определяется контактной разностью потенциалов N и P областей, обычно не превышающей 1В.

Контактная разность потенциалов, в свою очередь зависит от концентрации примесей в этих областях

.

Где и - концентрация электронов и дырок в n и p областях, - концентрация носителей зарядов в нелегированном проводнике.

Контактная разность потенциалов для германия составляет 0,6…0,7 В, для кремния 0,9…1,2 В.

Высоту потенциального барьера можно менять приложением внешнего напряжения. Если внешнее напряжение создает в p-n-переходе поле, которое совпадает с внутренним, то высота потенциального барьера увеличивается. И наоборот, если внешнее напряжение создает в p-n-переходе поле, которое противоположно внутреннему, то высота потенциального барьера уменьшается.

Дата добавления: 2015-05-06