me_edu
Электроника: фундаментальный курс (2–3 года)Шаг 86 из 279 · 0% пройдено
Полупроводники: от зонной модели до p-n перехода

p-n переход и потенциальный барьер

Шаг 86 из 2799 минТеория
Цель

Понять основной механизм темы «p-n переход и потенциальный барьер» без заучивания отдельных терминов.

Как работать

Прочитайте блок один раз целиком, затем вернитесь к схеме или примеру и перескажите идею своими словами.

Критерий

Сформулированное правило, пример применения и одно ограничение метода.

n-типосновные: электроныp-типосновные: дыркиобеднённый слой++++++++++++E_встрU_к ≈ 0,7 В (Si)потенциал
Структура p-n перехода: обеднённый слой с ионами примеси, встроенное поле и барьер ≈ 0,7 В
Опорная идея

Соединим кусок n-типа с куском p-типа в одном кристалле — получим p-n переход, сердце почти всех полупроводниковых приборов.

На границе электроны из n-области диффундируют в p-область, а дырки — наоборот, и взаимно рекомбинируют. У границы остаётся слой без свободных носителей — обеднённый слой (область объёмного заряда). Со стороны n остаются положительные ионы доноров, со стороны p — отрицательные ионы акцепторов. Возникает встроенное электрическое поле и контактная разность потенциалов — потенциальный барьер.

Высота барьера для кремния U_к ≈ 0,6…0,7 В, для германия ≈ 0,3 В. Барьер мешает дальнейшей диффузии и устанавливает равновесие. Чтобы пропустить ток в прямом направлении, внешнее напряжение должно скомпенсировать этот барьер — отсюда и берётся пороговое напряжение диода.

Назад

Обсуждение

Войдите, чтобы участвовать в обсуждении.

Пока нет сообщений.