Головна

ДОМІШКОВІ НАПІВПРОВІДНИКИ ТА ЕЛЕКТРОННО-ДІРКОВИЙ ПЕРЕХІД.

  1. Загальні відомості про напівпровідники
  2. Напівпровідники
  3. Напівпровідники з дірковою електропровідністю
  4. Прості напівпровідники
  5. ЧИСТІ НАПІВПРОВІДНИКИ.

4.1. Домішкова провідність.

За допомогою додавання в чистий напівпровідник спеціально підібраних домішок можна таким чином змістити рівновагу між електронною та дірковою провідністю в ту чи іншу сторону. Результат додавання домішок , явища , що при цьому відбуваються та типи домішкових напівпровідників було наведено вище , а також відображено у додатку 1. Зазначимо , що в домішкових напівпровідниках вже при нормальних температурах відбуваєься генерація пар електрон-дірка. Тому крім основних носіїв заряду там містяться в невеликій кількості і носії струму протилежного знаку( неосновні носії заряду). При невисоких температурах вони не грають значної ролі в електропровідності. При високих температурах , коли відбувається інтенсивна генерація пар, напівпровідник набуває змішаної провідності.

4.2. Електронно-дірковий перехід.

Уявімо собі кристал германію , у якого одна частина містить донорну домішку , а інша - акцепторну. (Схема 3)

Границю в кристалі напівпровідника між цими областями називають електронно- дірковим переходом. Тепер розглянемо його властивості. При контакті цих двох частин цього кристалу відразу починається перехід електронів з області де їх багато у область де їх мало , а дірки переміщуються в протилежному напрямі. Ця дифузія електронів та дірок проходила б до повного вирівнювання концентрацій в обох частинах кристала , якби вони не переносили заряди. При переміщенні між двома цими областями виникає різниця потенціалів. На границі цих областей виникає електричне поле , яке заважає подальшій дифузії основних носіїв заряду через границю, відкидаючи їх назад у свої області. Лише дірки та електрони з достатньо великою кінетичною енергією можуть подолати протидію електричного поля і перейти через перехідну область.

Але це поле викликає зворотній перехід неосновних носіїв заряду : дірок з n-області в p-область , а електронів з p-області в n-область. В результаті в перехідній області встановиться така різниця потенціалів , при якій дифузійний потік дірок з p-області n-область врівноважується зустрічним потоком електронів з n-області в p-область. Одночасно врівноважуються і зустрічні потоки електронів. Результуючі потоки і електронів і дірок стають рівними нулю. В перехідній області майже немає рухомих носіїв зарядів - адже вони не можуть втриматися там и швидко пролітають крізь нього. В перехідній області залишаються лише деякі іони акцепторної домішки та донорної домішки. В цих областях і сконцентровані заряди n і p-областей , а інші частини кристала залишаються електрично нейтральними. Перехідна зона має дуже малі розміри - близько 1мкм , але вона має дуже великий опір порівняно з іншими частинами кристала і при включенні її в коло майже вся напруга концентрується саме на цьому переході. Отже , хоча перехід має дуже малі розміри , та роль його значна.

 



ЧИСТІ НАПІВПРОВІДНИКИ. | P-N-ПЕРЕХІД В ЕЛЕКТРИЧНОМУ ПОЛІ. НАПІВПРОВІДНИКОВИЙ ДІОД.
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати