Електронно-дірковий перехід
Будь-який напівпровідниковий прилад заснований на одному або кількох електронно-діркових переходах.
Електронно*дірковий перехід(p_n перехід) це область контакту двох напівпровідників з різними типами провідності.
Оскільки в напівпровіднику n-типу концентрація електронів значно перевищує концентрацію дірок (n & gt; & gt; p), а в напівпровіднику p_типу - навпаки (p & gt; & gt; n), то при контакті двох напівпровідників різних типів починається процес дифузії: дірки з p_області стрімко дифундують (переходять) в n_область, а електрони, навпаки, з n_області в
В результаті дифузії в n_області на межі контакту зменшується концентрація електронів та виникає позитивно заряджений шар. У p_області, навпаки, зменшується
концентрація дірок і виникає негативно заряджений шар. Таким чином на межі напівпровідників утворюється подвійний електричний шар, що перешкоджає подальшому
процесу дифузії електронів та дірок назустріч один одному. Такий шар називаєтьсязамикаючим.
Рис 93. Утворення замикаючого шару при
контакті напівпровідників p_ та n_типів
p_n_переход має одну дивовижну особливість:односторонньої провідністю, тобто здатністю пропускати електричний струм тільки в одну сторону.
Рис 94. Пряме включення p_n
Розглянемо два можливі варіанти подачі напруги на p_n_перехід:
1) позитивний полюс джерела з'єднаний з p_областью, а негативний - з n_областью.
Тоді в силу притягування різноіменних зарядів один до одного напруженість електричного по
ля в замикаючому шарі буде зменшуватися. Природно, це полегшує перехід основних носіїв черезконтактний прошарок. Дірки з p_області та електрони з n_області, рухаючись назустріч один одному, перетинатимуть p_n_перехід, створюючи струм у прямому напрямку. Сила струму через p_n_переход у разі буде зростати зі збільшенням напруги джерела.
2) позитивний полюс джерела з'єднаний з n_областью, а негативний - з p_областью.
Рис 95. Схема зворотного включення p_
Таке включення призведе до зростання напруженості поля в замикаючому шарі. Дірки в p_області та електрони в n_області не рухатимуться назустріч один одному, що призведе до збільшення концентрації неосновних носіїв у замикаючому шарі. Отже, струм через p_n_переход практично не йде. Дуже незначний зворотний струм обумовлений лише власною провідністю напівпровідникових матеріалів, тобто наявністю невеликої концентрації вільних електронів у p_області та дірок у n_області.