Лекции_6_переходы

Райков 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.