Читайте также:
|
|
Если к р-n полупроводнику не приложено внешнее напряжение (которое создает поле в объеме полупроводника), то имеет место равновесное состояние p-n-перехода.
При отсутствии внешнего напряжения движение электрических зарядов через p-n переход носит характер диффузииосновных носителей заряда из одной области проводимости в другую где они становятся неосновными носителями и через определенное время рекомбинируют с основными носителями.
В результате диффузии и рекомбинации носителей заряда нарушается электрическая нейтральность примыкающих к металлургическому контакту частей монокристалла полупроводника.
В р -области вблизи металлургического контакта после диффузии из нее дырок остаются неподвижные отрицательно заряженные ионы акцепторов, а в n -области — неподвижные положительно заряженные ионы доноров.
Образуется область пространственного заряда, состоящая из двух разноименно заряженных слоев ионов примеси решетки.
Эти заряды создают в области р-n перехода электрическое поле, направленное от n -области к р -области. Это поле, обозначаемое как Е дифф или Е зап (диффузионное или запирающее),направлено таким образом, что препятствует дальнейшей диффузии основных носителей заряда.
Рис. 4.5 Равновесное состояние p-n перехода
Между п и р областями при этом существует разность потенциалов, называемая контактной разностью потенциалов (Uконт), или говорят, что в области p-n перехода образуется потенциальный барьер (Df), аp-n переход называют запирающим слоем.
При этомпотенциал n -области положителен по отношению к потенциалу р -области,
Пример: Dx - ширина запирающего слоя (0,1 - 1 мкм), UKGe= 0,36В; UKSi= 0,8В.
Диффузия электронов и дырок создает диффузионный ток через р-n переход, и приводит к образованию потенциального барьера.
Потенциальный барьер вызывает дрейф неосновных носителей заряда (дырок из n-области в р-область и электронов, соответственно, из р-области в n-область), т.е. через р-n переход беспрепятственно проходят неосновные носители заряда, для которых поле p-n перехода является ускоряющим.
В результате дрейфа неосновных носителей заряда возникает дрейфовый ток, встречный по направлению диффузионному току.
!!! При отсутствии внешнего электрического поля результирующий ток через p-n переход в равновесном состоянии отсутствует.
Iдифф n - Iдр n + Iдифф p - Iдр p = 0 (4.11)
Поэтому Iдифф = Iдр (4.12)
Рис. 4.6 Токи через p-n переход (основных и неосновных носителей)
Дата добавления: 2015-07-25; просмотров: 105 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Образование электронно - дырочного перехода. | | | Прямосмещенный переход |