Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Утворення переходу.

Електронно-дірковим переходом називають область на границі двох напівпровідників, один із яких має електронну, а інший діркову провідність, у якій відсутні рухливі носії зарядів, тобто має високий питомий опір.

 

Розглянемо схематично утворення переходу при зіткненні двох напівпровідників з різними типами провідності (рис. 1.2).До дотику в обох напівпровідниках електрони, дірки й нерухливі іони були розподілені рівномірно (рис.1.2 а,б).

При дотику напівпровідників у граничному шарі відбувається рекомбінація (з'єднання) електронів і дірок.

Вільні електрони із зони напівпровідника n-типу займають вільні рівні у валентній зоні напівпровідника р-типа. У результаті поблизу границі двох напівпровідникових областей утвориться шар, що не містить носіїв, що рухаються, зарядів і тому має високий електричний опір, - так званий запірний шар (рис. 1.2,в). Товщина запірного шару, як правило, не перевищує кілька міліметрів.

Розширенню запірного шару перешкоджають нерухливі іони донорних і акцепторних домішок, які утворять на границі напівпровідника подвійний електричний шар.

Цей шар має контактну різницю потенціалів (потенційний бар'єр) , на границі напівпровідників. Різниця потенціалів, що з'явилася, створюючи в запірному шарі електричне поле, перешкоджаючи переходу електронів з напівпровідника -типу в напівпровідник -типу, так і переходу дірок у напівпровідника -типу. У той же час електрони можуть вільно рухатися з напівпровідника -типу в напівпровідника -типу, так само, як і дірки з напівпровідника -типу в напівпровідник -типу.

 

- електрони; - дірки

а) негативні б) позитивні в)-перехід
іони іони

 

Рисунок 1.2 - Утворення переходу

 

Таким чином, контактна різниця потенціалів перешкоджає руху основних носіїв заряду. Однак при русі через перехід не основних носіїв відбувається зниження контактної різниці потенціалів , що дозволяє деякій частині основних носіїв, які мають досить енергії, щоб перебороти потенційний бар'єр, обумовлений контактною різницею потенціалів . З'являється дифузійний струм , що спрямований назустріч дрейфовому струму , тобто з'являється динамічна рівність, при якому .

До основних носіїв заряду належать ті заряди, яких більше в напівпровіднику. У напівпровідниках р-типу -дірки, n-типу — електрони. А ті заряди, яких менше, називають неосновними.

Якщо до переходу прикласти зовнішню напругу, що утворить у запірному шарі електричне поле напруженістю , напрямок якого збігається з напрямком поля нерухливих іонів напруженістю , то це приведе тільки до розширення запірного шару, тому що відводить від контактної зони й позитивні, і негативні носії заряду (дірки й електрони). При цьому опір переходу велике, струм через нього маленький - він обумовлений рухом неосновних носіїв заряду. У цьому випадку струм називають зворотним, а перехід закритим. При протилежній полярності джерела напруги зовнішнє електричне поле спрямоване назустріч полю подвійного електричного шару, товщина запірного шару зменшується й при напрузі 0,3-0,5 В. Запірний опір зникає. Опір переходу різко знижується й з'являється порівняно великий струм. Струм при цьому називається прямим, а перехід відкритим.

На рис.1.3 показані вольтамперні характеристики (ВАХ) відкритого й закритого переходів. Як видно ці характеристики є нелінійними. На ділянці 1 і прямий струм малий. На ділянці 2 , запірний шар відсутній, струм утвориться рухом неосновних носіїв заряду.

 

Рисунок 1. 3 - Пряме й зворотне включення переходу

 

Вигин вольтамперної характеристики на початку координат обумовлений різними масштабами струмів і напруг при прямому й зворотному напрямках напруги, прикладеного до переходу. І, нарешті, на ділянці 4 відбувається пробій переходу, і зворотний струм швидко зростає. Це пов'язане з тим, що при русі через перехід під дією електричного поля не основні носії заряду одержують енергію, достатню для ударної іонізації атомів напівпровідника. У переході починається лавиноподібне розмноження носіїв заряду - електронів і дірок, що приводить до різкого збільшення зворотного струму через перехід при майже незмінній зворотній напрузі. Цей вид електричного пробою називається лавинним. Звичайно він розвивається в порівняно широких переходах, які утворюються в слабко легованих напівпровідниках.

 


Читайте також:

  1. V Такі негативні особистісні утворення, як самовпевненість і нерозвиненість автономії та ініціативи, обумовлюють неадаптивне старіння людини.
  2. Автономні утворення у зарубіжних державах
  3. Адміністративні зміни кінця 18-19 ст. та утворення нових архівів
  4. Аналіз складу майна та джерел його утворення.
  5. Антське державне утворення.
  6. Антське державне утворення.
  7. Безстатеве розмноження, його визначення та загальна характеристика. Спори — клітини безстатевого розмноження, способи утворення і типи спор.
  8. Більш повну практику ціноутворення в сучасних умовах у розвинутих країнах світу допоможе з’ясувати короткий виклад розвитку теорії ціни.
  9. БІОЕНЕРГЕТИКА:УТВОРЕННЯ АТФ
  10. БІОЕНЕРГЕТИКА:УТВОРЕННЯ АТФ
  11. В якій функції гроші обслуговують процес ціноутворення?
  12. Валентність — це здатність атомів одного елемента сполу­чатися з певним числом атомів інших елементів під час утворення хімічних сполук.




Переглядів: 1015

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Загальні відомості. | Контакт метал – напівпровідник.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

  

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.031 сек.