Электронно-дырочный переход

Работа различных полупроводниковых приборов основана на явлениях, возникающих при контакте полупроводников, обладающих разными типами электропроводимости. При плотном соприкосновении двух кусков полупроводника с различными типами электрической проводимости электронов из n области, где их концентрация выше, устремляются в p область, где их концентрация ниже. Дырки же из р области идут в n область. Такое взаимное проникновение основных носителей из области с большей концентрацией в область меньшей концентрации называется диффузией. В результате диффузии носителей по обе стороны раздела двух полупроводников с различными типами электропроводности создаются объёмные заряды различных знаков.

Эти заряды создают в пограничной зоне поле, препятствующее диффузии основных носителей. Область на границе раздела двух полупроводников с различными типами электропроводности, называется электронно-дырочным или p-n переходом.

В зоне p-n перехода создаётся потенциальный барьер Е_б. Преодолеть его могут только те основные носители, энергия которых его превышает. Преодолевшие потенциальные барьер основные носители рекомбинируют, тем самым увеличивая величину потенциального барьера, что уменьшает диффузионный ток. Однако полностью составляющая тока диффузии прекратиться не может. Это объясняется тем, что существует составляющая обратного тока p-n перехода, обусловленная дрейфом не основных носителей, для которых потенциальный барьер является ускоряющим. Дрейфовая составляющая понижает потенциальный барьер и тем самым поддерживает диффузионную составляющую тока. В результате в p-n переходе устанавливается динамическое равновесие, при котором диффузионная составляющая тока основных носителей равна дрейфовой составляющей тока не основных носителей, отсюда вывод ток через переход равен нулю.

Дата добавления: 2014-01-07