Практикум по электричеству и магнетизму. Солодуха А.М - 49 стр.

менять свою энергию на малое значение, что и обуславливает дырочную
проводимость.
        В практическом отношении важно рассмотреть, какие явления про-
исходят в зоне контакта двух полупроводников различного типа проводи-
мости – электронного (n) и дырочного (p).
        Так как в первом из них велика концентрация свободных электронов,
а во втором – дырок, то через поверхность соприкосновения полупровод-
ников происходит диффузия свободных электронов из электронного полу-
проводника в дырочный (n – p) и диффузия дырок в противоположном на-
правлении (p – n).
        Следует отметить, что перемещение дырок в направлении p – n озна-
чает в действительности перемещение связанных электронов в направле-
нии n – p. В результате пограничный слой со стороны p-полупроводника
заряжается отрицательно, а со стороны n-полупроводника – положительно,
т. е. в зоне контакта образуется «двойной электрический слой» с разностью
потенциалов Uк (рис. 3а). Эта контактная разность потенциалов Uк препят-
ствует дальнейшей диффузии, т. е. переходу электронов направо через
контакт, а дырок – налево через контакт. И только очень редкие электроны
и дырки, обладающие большой энергией, могут проникать через этот барьер.
Около контакта создается слой, обедненный основными носителями и по-
этому обладающий повышенным сопротивлением. Такой слой называется
запирающим слоем.
        Если теперь к имеющейся системе подключить внешнюю батарею с
напряжением U, то в зависимости от полярности ее включения ток во
внешней цепи будет резко изменяться. В одном случае поле от внешнего
источника будет усиливать поле от собственной контактной разности по-
тенциалов и еще более препятствовать прохождению основных носителей
через контакт (рис. 3б). Однако ток во внешней цепи все-таки будет на-
блюдаться. Он обусловлен прохождением через контакт неосновных носи-
телей, для которых собственное и приложенное электрические поля явля-
ются ускоряющими. Этот ток носит название обратного тока Iобр, и его ве-
                          личина практически очень мала.
              А                 Если же изменить полярность батареи на об-
    J J           А
                          ратную, то электрическое поле от внешнего источни-
                          ка будет направлено навстречу внутреннему и вызо-
                          вет движение основных носителей к месту контакта.
                          Запирающий слой начнет заполняться основными
                          носителями, его сопротивление будет падать и при
                          некотором значении U может практически исчезнуть.
                      U
                      U
                          Через внешнюю цепь пойдет ток Iпр ( рис. 3в). В пря-
         О
 ББ                       мом направлении даже незначительного напряжения
                          оказывается достаточно, чтобы преодолеть внутрен-
       Рис. 4
                          нюю контактную разность потенциалов.
                                     49