Практикум по электричеству и магнетизму - 46 стр.

                                                46
         Т а к ка к в п ервом из н их велика кон цен т ра ция свобод н ых элект рон ов,
а во вт ором – д ырок, т о через п оверх н ост ь соп рикосн овен ия
п олу п ровод н иков п роисх од ит д иф ф у зия свобод н ых элект рон ов из
электрон н ого п олу п ровод н ика в д ырочн ый ( n – p ) и д иф ф у зия д ырок в
п рот ивоп олож н ом н а п ра влен ии ( p – n ) .
         С лед у ет от м ет ит ь , что п ерем ещ ен ие д ырок в н а п ра влен ии p – n
озн а ча ет в д ействит ель н ост и п ерем ещ ен ие свя за н н ых элект рон ов в
н а п ра влен ии n – p . В резу ль т а т е п огра н ичн ый слой со сторон ы p –
п олу п ровод н ика за ря ж а ет ся от рица т ель н о, а со ст орон ы n – п олу п ровод н ика
– п олож ит ель н о, т .е. в зон е кон т а кт а обра зу ет ся “ д войн ой элект рический
слой ” с ра зн ост ь ю п отен циа лов U к (рис.3а ). Эт а кон т а кт н а я ра зн ост ь
п от ен циа лов U к п реп я т ст ву ет д а ль н ейшей д иф ф у зии , т .е. п ерех од у
электрон ов н а п ра во через кон та кт , а д ырок – н а лево через кон т а кт . И
т оль ко очен ь ред кие элект рон ы и д ырки , обла д а ю щ ие боль шой эн ергией ,
м огу т п рон ика т ь через эт от ба рь ер. Около кон т а кт а созд а ет ся слой,
обед н ен н ый осн овн ым и н осит еля м и и п оэтом у обла д а ю щ ий п овышен н ым
соп рот ивлен ием . Т а кой слой н а зыва ет ся за п ира ю щ им слоем .
          Е сли т еп ерь к им ею щ ейся сист ем е п од клю чит ь вн ешн ю ю ба т а рею с
н а п ря ж ен ием U , т о в за висим ост и от п оля рн ост и ее вклю чен ия т ок во
вн ешн ей цеп и бу д ет резко изм ен я т ь ся . В од н ом слу ча е п оле от вн ешн его
ист очн ика бу д ет у силива т ь п оле от собствен н ой кон т а кт н ой ра зн ост и
п от ен циа лов и ещ е более п реп я т ст вова т ь п рох ож д ен ию осн овн ых н осит елей
через кон т а кт (рис.3б) . Од н а ко т ок во вн ешн ей цеп и все-т а ки бу д ет
н а блю д а т ь ся . Он обу словлен п рох ож д ен ием через кон т а кт н еосн овн ых
н осит елей, д ля кот орых собствен н ое и п рилож ен н ое элект рические п оля
я вля ет ся у скоря ю щ им и. Этот ток н осит н а зва н ие обра т н ого тока Iобр и его
величин а п ра кт ически очен ь м а ла .
         Е сли ж е изм ен ит ь п оля рн ост ь ба т а реи н а обра т н у ю , т о элект рическое
п оле от вн ешн его ист очн ика бу д ет н а п ра влен о н а вст речу вн у трен н ем у и
вызовет д виж ен ие осн овн ых н осит елей к м ест у кон т а кт а . За п ира ю щ ий слой
н а чн ет за п олн я т ь ся осн овн ым и н осит еля м и, его соп рот ивлен ие бу д ет п а д а т ь
и п ри н екотором зн а чен ии U м ож ет п ра кт ически исчезн у т ь . Ч ерез вн ешн ю ю
цеп ь п ойд ет ток Iп р ( рис.3в ). В п ря м ом н а п ра влен ии д а ж е н езн а чит ель н ого
н а п ря ж ен ия ока зыва ет ся д ост а точн о, чт обы п реод олет ь вн у трен н ю ю
                    А              кон т а кт н у ю ра зн ост ь п от ен циа лов.
        J J             А                  Исх од я      из ска за н н ого, след у ет , чт о
                                   электрон н о-д ырочн ый п ерех од обла д а ет я рко
                                   выра ж ен н ой од н осторон н ей п ровод им ост ь ю . Е сли
                                   вн ешн ю ю        ба т а рею       за м ен ит ь     ист очн иком
                                   п ерем ен н ого т ока , т о в                т ечен ие од н ого
                                   п олу п ериод а бу д ет н а блю д а т ь ся зн а чит ель н ый
                             UU т ок, в т ечен ие д ру гого – очен ь м а лый, т .е. сист ем а
             О                     бу д ет                слу ж ит ь                вып ря м ителем
     ББ
                                   (п олу п ровод н иковым               д иод ом ).        К рива я
           Рис.4                   за висим ост и т ока            I       от н а п ря ж ен ия U,
                                   п рилож ен н ого к п олу п ровод н иковом у д иод у ,