История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Топ:
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Интересное:
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Дисциплины:
2017-09-10 | 303 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
(p-n переход)
p-n переход - это граница контакта p и n полупроводников.
Рассмотрим физические процессы, происходящие в p - n -переходе (рис. а). Пусть донорный полупроводник (работа выхода — Аn, уровень Ферми — EFn) приводится в контакт (рис. б)с акцепторным полупроводником (работа выхода — Ар, уровень Ферми — ЕFр). Электроны из n -полупроводника, где их концентрация выше, будут диффундировать в p -полупроводник, где их концентрация ниже. Диффузия же дырок происходит в обратном направлении — в направлении р ® п.
В n -полупроводнике из-за ухода электронов вблизи границы остается слой положительных зарядов.
В p -полупроводнике из-за ухода дырок вблизи границы образуется слой отрицательных зарядов в (рис. а).
Таким образом у границы возникает двойной электрический слой d = (d 1 + d 2), который препятствует дальнейшему переходу электронов в направлении п ® р и дырок в направлении р ® п.
Толщина d слоя (рис. в). составляет примерно 10–6—10–7 м, а контактная разность потенциалов — десятые доли вольт. Носители тока способны преодолеть такую разность потенциалов лишь при температуре в несколько тысяч градусов, т. е. при обычных температурах равновесный контактный слой является запирающим (характеризуется повышенным сопротивлением
При определенной толщине p-n -перехода наступает равновесное состояние, характеризуемое выравниванием уровней Ферми для обоих полупроводников (рис. в). В области p-n- перехода энергетические зоны искривляются, в результате чего возникают потенциальные барьеры как для электронов, так и для дырок.
С точки зрения зонной теории полупроводники с разным типом проводимости имеют на энергетических диаграммах разное положение уровня Ферми (рис., б). В полупроводнике п - типа уровень Ферми EFn смещен относительно середины запрещенной зоны вверх, ближе к зоне проводимости, а в полупроводнике р- типа уровень Ферме EFp смещен вниз, ближе к валентной зоне.
|
После создания р-п - перехода наступает равновесное состояние, при котором ток через р-п - переход равняется нулю. Это означает, что в условиях равновесия вероятность прохождения носителей заряда через р-п-переход в обоих направлениях становится одинаковой. А это в свою очередь означает, что уровни Ферми на энергетической диаграмме в обоих типах полупроводников должны быть одинаковыми в области р-п -перехода. Это приводит к тому, что все энергетические уровни р - полупроводника поднимаются относительно уровней полупроводника п - типа (рис., в). В области d энергетические зоны искривляются, вследствие чего возникает потенциальный барьер, высота которого (еj) определяется первичной разностью положений уровней Ферми в обоих полупроводниках.
Прямое и обратное включение р-п перехода
Если к образцу с р-п - переходом приложить внешнюю разность потенциалов в прямом направлении, так чтобы плюс был привлеченным к р-области, а минус к n-области (рис.), то приложенное электрическое поле будет оказывать содействие прохождению электронов в р - область и дырок в п- область. Величина барьера будет уменьшаться, а прямой ток, обусловленный основными носителями через р – п переход будет возрастать.
Если к р - п переходу приложена разность потенциалов в " обратном направлении ", так чтобы плюс был приложен к n -области, а минус к р - области (рис. ), обратный ток обусловлен только неосновными носителями, поскольку приложенное электрическое поле будет препятствовать прохождению основных носителей через р - п -переход, т.е. будет увеличивать величину потенциального барьера.
|
|
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!