Лекции_6_переходы
.pdfРайков Д.В., кафедра экспериментальной физики
КОНТАКТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
В ПОЛУПРОВОДНИКАХ
Электронно-дырочный переход
в состоянии равновесия
Райков Д.В., кафедра экспериментальной физики
Основные виды применяемых контактов твердых тел :
• полупроводник-полупроводник;
• металл-полупроводник;
• металл-диэлектрик-полупроводник.
Райков Д.В., кафедра экспериментальной физики
Если переход создается между полупроводниками
n-типа и р-типа, то его называют электронно-дырочным
переходом или p-n переходом.
p |
n |
+
+
δp δn
δ
Райков Д.В., кафедра экспериментальной физики
Переход где равновесная концентрация дырок в р- области (pp0) значительно превышает их концентрацию в n-
области (pn0) и аналогично для электронов выполняется условие nn0>>np0 называют резким p-n-переход.
Райков Д.В., кафедра экспериментальной физики
p |
n |
|
|
δp |
|
δn |
||
pp0 |
δ |
|
|
nn0 |
||
|
|
|
|
|
|
|
np0 pn0
x
Райков Д.В., кафедра экспериментальной физики
Неравномерное распределение концентраций одноименных носителей зарядов в кристалле приводит к возникновению диффузии электронов из n-области в р-область и дырок из р-области в n-область. Такое движение зарядов создает диффузионный ток электронов и дырок.
p
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
δp δn
δ
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
n
+
+
Райков Д.В., кафедра экспериментальной физики
С учетом выражений для inдиф и ipдиф плотность
полного диффузионного тока, проходящего через границу раздела, определится суммой:
+ Dp dpd(xx ) )
Райков Д.В., кафедра экспериментальной физики
Электроны и дырки, переходя через контакт, оставляют в приконтактной области дырочного полупроводника нескомпенсированный заряд отрицательных ионов акцепторных примесей, а в электронном полупроводнике - нескомпенсированный заряд положительных донорных ионов.