Составители:
Рубрика:
9
Чтобы понять структуру p-n-перехода, рассмотрим сначала две отдельные
области полупроводников р- и n-типа (рис. 1.4, а) . Кружками со знаком плюс в
n-области показаны атомы донорной примеси, например фосфора. Каждый до-
норный атом имеет положительный заряд, так как пятый валентный электрон
его покинул, и он остался с одиночным положительным зарядом. Свободные
электроны изображены со знаком минус. В целом объем n-области электриче-
ски нейтрален, не заряжен, так как число фиксированных положительных заря-
дов (ионов атомов фосфора) в нем
компенсируется таким же числом
отрицательно заряженных подвиж-
ных электронов.
Атомы акцепторов, например,
бора в кремнии p-типа, показаны
кружками со знаком минус, озна-
чающим отрицательный заряд ато-
ма вследствие захвата электрона.
Свободные положительно заряжен-
ные дырки показаны знаком плюс.
Объем области p-типа также элек-
трически нейтрален, так как число
Рис. 1.4
акцепторов равно числу дырок.
При соединении этих двух областей (рис. 1.4, б) появляется диффузион-
ный поток свободных электронов из n-области в p-область и, казалось бы, все
электроны должны рекомбинировать с дырками р-области. Однако, в действи-
тельности этого не происходит потому, что, как только часть электронов поки-
дает приграничную n-область, в ней появляется слой положительного про-
странственного заряда, образованного нескомпенсированными положительно
заряженными атомами доноров. При подаче на р-область напряжения U, поло-
жительного по отношению к n-области, высота потенциального барьера φ
уменьшается на U. При этом толщина слоя пространственного заряда уменьша-
ется, появляются потоки основных носителей через слой пространственного за-
ряда, его проводимость увеличивается и возникает электрический ток в цепи.
Такие напряжение и ток называют прямыми.
В р-области электроны, перешедшие из n-области, являются неравновес-
ными избыточными неосновными носителями заряда. При постоянном прямом
напряжении U концентрация их у границы слоя пространственного заряда под-
держивается на постоянном уровне, зависящем от U. Введение избыточных не-
основных носителей при прохождении прямого тока через р-n-переход называ-
ют инжекцией. По мере удаления от границы пространственного заряда кон-
центрация инжектированных электронов убывает вследствие рекомбинации с
дырками — основными носителями в р -области, р-п- переход при прямом на-
пряжении инжектирует носители обоих типов — электроны в р-область, дырки
— в n-область. В несимметрично легированном р-п-переходе происходит ин-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- …
- следующая ›
- последняя »
