Провідність p-n-переходу

Товщина шару p-n- переходу в напівпровідниках складає приблизно 10^-6 – 10^-7 м, а контактна різниця потенціалів – десяті частки вольт. Носії струму здатні подолати таку різницю потенціалів лише за температури в декілька тисяч градусів, тобто за звичайних температур рівноважний контактний шар є замикаючим (характеризується підвищеним опором).

Опір замикаючого шару можна змінити з допомогою зовнішньою електричного поля. Якщо прикладене до p-n- переходу зовнішнє електричне поле направлено від n- напівпровідника до р- напівпровідника (мал. а), тобто співпадає з полем контактного шару, то воно викликає рух електронів в n -напівпровіднику і дірок в p -напівпровіднику від межі p-n- переходу в протилежні сторони. В результаті замикаючий шар розшириться і його опір зросте.

Рис. 37.3

Напрям зовнішнього поля, що розширює замикаючий шар, називається замикаючим (зворотним ). В цьому напрямі електричний струм через p-n- перехід практично не проходить. Струм в замикаючому шарі в замикаючому напрямі утворюється лише за рахунок неосновних носіїв струму (електронів в р- напівпровіднику і дірок в n- напівпровіднику).

Якщо прикладене до p-n- переходу зовнішнє електричне поле направлено протилежно полю контактного шару (рис. 37.3, б), то воно викликає рух електронів в n- напівпровіднику і дірок в р- напівпровіднику до границі p-n- переходу назустріч один одному. В цій області вони рекомбінують, товщина контактного шару і його опір зменшуються. Отже, в цьому напрямі електричний струм проходить крізь p-n- перехід в напрямі від р- напівпровідника до n- напівпровідника; цей напрям називається пропускним (прямим).

Таким чином, p-n- перехід має односторонню (вентильну) провідність.

Дата добавления: 2014-01-05