Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

P-N переход при отсутствии внешнего напряжения

Диффузия

Если концентрация неосновных носителей уменьшается, то во столько же раз повышается концентрация основных носителей.

Носители зарядов, концентрация которых в данном полупроводнике преобладает, называют основными.

Если концентрация примесных электронов гораздо больше концентрации собственных, тогда собственными можно пренебречь. Тогда для примесного полупроводника концентрация электронов равна концентрации дырок.

Это объясняется тем, что при повышении концентрации электронов проводимости, полученных от донорных атомов, нижние энергетические уровни проводимости оказываются заняты. Тогда в дальнейшем переход электронов из валентной зоны возможен только на более высокие уровни, но для этого электрон должен иметь более высокую энергию.

Помимо дрейфа может быть диффузионный ток, возникающий не из-за разности потенциалов, а из-за разности концентраций носителей.

Если носители распределены равномерно по полупроводнику, то их концентрация называется равновесной, но если в отдельных частях полупроводника концентрация меняется под действием внешних источников, то это неравновесная концентрация, или избыточная.

Диффузионной движение носителей зарядов называется диффузионным током: может быть электронный и дырочный.

PN переход имеет несимметричную проводимость, то есть нелинейное сопротивление.

Пусть внешнее сопротивление отсутствует. Т.к. в любом полупроводнике имеется тепловое хаотичное движение электронов, то происходит диффузия носителей зарядов.

В результате диффузии по обе стороны границы возникают объемные заряды разных знаков. В области N - положительный объемный заряд, который образован положительнозаряженными атомами донорной примеси и в малой степени дырками. В области P возникает отрицательный заряд, образованный отрицательно заряженными атомами акцепторной примеси и пришедшими сюда электронами.

Объемные заряды возникают вблизи границ, а положительный и отрицательный потенциалы создаются одинаковыми по всей области электронами и дырками. В переходе возникает потенциальный барьер, который препятствует диффузионному движению носителей. Высота барьера равна контактной разности потенциалов и составляет десятые доли вольта. Чем больше концентрация примесей, тем больше концентрация основных носителей, тем большее их число диффундирует через границу. Плотность объемных зарядов возрастает и возрастает контактная разность потенциалов, т.е. высота потенциального барьера.

При этом толщина PN перехода уменьшается, т. к. соответственные объемные заряды образуются в приграничных слоях меньшей толщины.

PN переход при прямом напряжении:

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:210

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







...

 

2012-2017 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.