Электроника и основы микропроцессорной техники. Раимова А.Т - 13 стр.

     Изменения величин поля Е(х) и потенциала ϕ(х) в области перехода
показаны на рисунках 2.3 а и 2.3 б. Величина ϕК носит название контактной
разности потенцила.




                  Ри




             а)                               б)

                                Рисунок 2.3

      В условиях равновесия полный ток через переход (дрейфовый и
диффузионный) носителей каждого знака равен нулю. Действительно, в р -
области концентрация дырок велика, но пройти через переход слева направо
может лишь небольшая их часть, у которой энергия достаточна для
преодоления потенциального барьера величиной ϕК (это - диффузионная
составляющая дырочного тока). Справа налево дырки из n - области в р -
область переносятся полем перехода (это - дрейфовая составляющая дырочного
тока через переход). Но концентрация дырок в n - области невелика (они там
являются неосновными носителями). Те же рассуждения можно провести и для
электрических составляющих диффузионного и дрейфового токов. Таким
образом, принцип детального равновесия позволяет установить, что полный ток
через переход в состоянии равновесия равен нулю. На высоту потенциального
барьера влияет концентрация примесей. Если увеличить концентрацию,
уровень Ферми в области n - типа приблизится к дну зоны проводимости, в
области р - типа – к потолку валентной зоны. В этом случае энергия ∆W , а
следовательно, и потенциальный барьер, увеличатся (в предельном случае ∆W
будет приблизительно равна ширине запрещенной зоны).
      Если концентрацию примесей уменьшить, уровень Ферми сместится к
середине запрещенной зоны, энергия ∆W , а, следовательно, и высота
потенциального барьера уменьшатся. Потенциальный барьер р-n переходов
образованных в германии принимает значение от 0.3 В до 0.4 В, в кремнии – от
0.7 В до 0.8 В.




                                                                         35