Контакт электронного и дырочного полупроводников

(р - n - переход)

Электронно-дырочным (или р-n –переходом) называется контакт двух полупроводников, один из которых имеет электронную, а другой – дырочную проводимость.

Физические процессы в р-n –переходе

Донорный полупроводник приводится в контакт с акцепторным. Электроны из n - полупроводника диффундируют в р -полупроводник. В результате у границы контакта нескомпенсированные заряды образуют двойной электрический слой, поле которого препятсвует дальнейшему перетеканию зарядов. При одинаковой концентрации доноров и акцепторов d ₁ = d ₂.

С выравниванием уровней Ферми энергетические зоны искривляются, возникают потенциальные барьеры для электронов и дырок. Высота потенци­ального барьера e× j при толщине двойного слоя d (d= 10 ^{– 6}…10 ^{– 7} м; j»0,1 В), носители преодолевают такой барьер при темпе­ратурах в несколько тысяч градусов. При обычных температурах слой запирающий.

Направление внешнего поля, расширяющее запирающий слой, называется запирающим (обратным). В этом направлении ток не проходит.

Направление внешнего поля, уменьшающее запирающий слой, при котором электроны и дырки рекомбинируют, называется пропускным (прямым).

Т.о., р-n –переход обладает односторонней (вентильной) проводимостью.

Вольт – амперная характеристика р-n –перехода

Быстрое возрастание обратного тока обозначает пробой контактного слоя и его разрушение.

При включении в цепь переменного тока р-n –переход действует как выпрямитель.

Дата добавления: 2013-12-13