2 курс 1 часть / электроника / лекции / Электроника УрТИСИ +
.pdf
Тема 2. Полупроводниковые диоды
2.1 Электронно – дырочный переход (p-n-переход)
Работа большинства полупроводниковых приборов основана на явлениях, возникающих в контакте между областями полупроводников с двумя и более участками (слоями) с различным типом электропроводности.
62
р-n-переход
Граница между двумя областями монокристалла полупроводника, одна из которых имеет электропроводность р-типа, другая – n-типа,
называется электронно-дырочным переходом
(р-n-переходом).
63
Полупроводник р-типа
р- -
-
-
-
р-n-переход
Полупроводник n-типа
n-
+
+
64
Считаем, что граница раздела монокристаллов плоская, место соединения является идеальным,
внешнее электрическое поле отсутствует.
В таких структурах обычно концентрация примесей существенно различна Nа >> ND
или Nа << ND.
Концентрация основных носителей значительно больше концентрации неосновных.
65
Следовательно, в данной полупроводниковой структуре имеется неравномерность концентрации подвижных носителей заряда каждого знака.
65
р+ |
n- |
- |
|
- |
+ |
|
|
- |
|
|
+ |
- |
|
Оставить свободное место
В полупроводнике р-типа присутствуют в равном количестве подвижные дырки заряженные положительно и неподвижные отрицательные ионы -
В полупроводнике n-типа также имеются подвижные электроны с отрицательным зарядом и неподвижные ионы +
66
Процессы в p-n-переходе
Под действием разности концентраций электроны из n-области будут перемещаться в p-область,
а дырки из р-области – в n-область. Встречаясь на границе p- и n-областей, часть дырок и электронов рекомбинируют.
р+ n -
-
-
-
-
+
+
67
В результате в пограничной области образуются нескомпенсированные заряды неподвижных ионов.
Эта область и есть область p-n-перехода. Ее называют также обеднѐнным слоем или
i -областью.
67
Пришедшие в n-слой дырки зарядили его положительным зарядом. В р-слое образовался слой отрицательного заряда.
Эти слои разделены обедненной зарядами i -областью.
67