Напівпровідників n- і р-типів

Напівпровідники з донорною провідністю мають більшу кількість електронів порівняно з кількістю дірок. Їх називають напівпровідниками n -типу. У них електрони є основними носіями заряду, а дірки - неосновними.

Коли як домішку використовують індій (In), атоми якого тривалентні, то характер провідності силіцію зміниться. Тепер для встановлення нормальних парно-електронних зв'язків із сусідами атома індію не вистачає електрона. Унаслідок цього утворюється дірка. Кількість дірок у кристалі дорівнюватиме кількості атомів домішки (рис. 4.3.13). Домішки цього типу називають акцепторними (приймальними). Напівпровідники з переважанням діркової провідності над електронною називають напівпровідниками р -типу. Основними носіями заряду таких напівпровідників є дірки, а неосновними - електрони.

Цікаві явища спостерігаються під час контакту напівпровідників n - і р -типів.

З'єднаємо два напівпровідники: один з донорною, а другий з акцепторною домішкою. Контакт двох напівпровідників називають р - n -переходом (рис. 4.3.14). На межі контакту електрони частково переходять із напівпровідника n -типу в напівпровідник р -типу, а дірки - навпаки. Якщо подати напругу на напівпровідник з р - n -переходом так, щоб до напівпровідника р -типу під'єднувався позитивний полюс батареї, а на n -типу - негативний, то при цьому струм через р - n перехід забезпечується основними носіями: з n -типу в р -тип - електронами, а із р -типу в n -тип - дірками. Унаслідок цього провідність усього зразка велика, а опір малий. Такий перехід називають прямим. Під'єднаємо батареї навпаки. Струм I в колі стане незначним за тієї ж напруги U, оскільки струм через р - n перехід забезпечується неосновними носіями заряду і провідність зразка стає незначною, а опір великим. Утворюється так званий запірний шар. Цей перехід називають зворотним. На вольт-амперній характеристиці залежність сили прямого струму від напруги зображено лінією зростаючою в додатному напрямі осі напруги U (рис. 4.3.13). Після перемикання полюсів батареї, коли потенціал напівпровідника р -типу буде від'ємним, а потенціал напівпровідника n -типу - додатним, опір переходу зростає, а струм стає незначним. Напрям руху дірок протилежний рухові електронів. Тому напівпровідники мають електронну і діркову провідності (рис. 4.3.15).

Дата добавления: 2014-01-06