ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Прогресс в развитии полупроводниковой электроники связан в основном с использованием кон-
такта двухпримесных полупроводников с
а) б) в)
Рис. 13.1 Образование p-n перехода
различным типом проводимости. Такой контакт называют электронно-дырочным переходом или p-n пе-
реходом. На практике p-n переход получают введением в примесный полупроводник дополнительной
легирующей примеси.
Рассмотрим схематически образование p-n перехода при соприкосновении двух полупроводников с
различным типом электропроводности (рис. 13.1). До соприкосновения в обоих полупроводниках элек-
троны, дырки и неподвижные ионы были распределены равномерно (рис. 13.1, а). При соприкоснове-
нии полупроводников в пограничном слое происходит рекомбинация (воссоединение) электронов и ды-
рок. Свободные электроны из зоны полупроводника n-типа занимают свободные уровни в валентной
зоне полупроводника р-типа. В результате вблизи границы двух полупроводников образуется слой, ли-
шенный подвижных носителей заряда и поэтому обладающий высоким электрическим сопротивлением,
так называемый запирающий слой (рис. 13.1, б). Толщина запирающего слоя обычно не превышает не-
скольких микрометров.
Расширению запирающего слоя препятствуют неподвижные ионы донорных и акцепторных приме-
сей, которые образуют на границе полупроводников двойной электрический слой. Этот слой определяет
контактную разность потенциалов (потенциальный барьер) φ
к
на границе полупроводников (рис. 13.1,
в). Возникшая разность потенциалов создает в запирающем слое электрическое поле, препятствующее
как переходу электронов из полупроводника n-типа полупроводник р-типа, так и переходу дырок в по-
лупроводник n-типа. В тоже время электроны могут свободно двигаться из полупроводника р-типа в
полупроводник n-типа, точно так же, как дырки из полупроводника n-типа в полупроводник р-типа.
Таким образом, контактная разность потенциалов препятствует движению основных носителей за-
ряда и не препятствует движению неосновных носителей заряда. Однако при движении через p-n пере-
ход неосновных носителей заряда (так называемый дрейфовый ток I
др
) происходит
а) б)
Рис. 13.2 Электронно-дырочный переход во внешнем электрическом поле:
а – приложено обратное напряжение; б – прямое напряжение
снижение контактной разности потенциалов φ
к
. Это позволяет некоторой части основных носителей,
обладающих достаточной энергией, преодолеть потенциальный барьер, вызванный контактной разно-
р
Е
вн
п
ϕ
ϕ
к
l
l
p
n
Дырки Ионы Электроны
Е
зап
Е
вн
р п
Е
зап
р
п
Е
вн
I
бр
I
обр
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- …
- следующая ›
- последняя »
