Електрически преходни полупроводници - е граничния слой между двете области, чиито физически характеристики са съществено различни.
Работата на повечето устройства полупроводникови, основани на използването на един или повече възли между две полупроводници с различни видове проводимост.
P-п възел, образуван от механичната връзка на различен тип полупроводникови проводимост.
В полупроводници с регионите р и п-тип, образуващи прехода следния пространствената област:
- металургична връзка (граница контакт) - въображаема равнина разделяне на р- и п-регион;
- преход зона или област или такса пространство изчерпване област - региона удължаване от двете страни на металургичния границата (с дебелина от 1 микрон до 0.1 микрона, в зависимост от технологията);
- неутрален участък (р и п-региони), разположена между регион пространство заряд и полупроводниковата п и р-видове;
- омичните контакти - заключения, който свършва в неутралната зона.
Да разгледаме модел на внезапна и постепенно р-п възел, където концентрацията на примес атом рязко се променя от стойността на Nd в област п до стойност Na в р.
Ние също така се предположи, че преход базирана условието за което Nd = Na. Ако Nd ≠ Na - преход е асиметрична.
Ако Nd> Na преход е показан;
когато Nd преходен модел е изграден на основата на понятия като: - дебелина преход област - г; - Максималният интензитет на вътрешния електрическо поле Е; - Q. електрически заряд плътност Фигура параметри разпространение в р-п преход (симетрични) Nn = Pp. (Рп = Np); Nn >> Pn; Pp >> Np е представена в чертежа.
Фигура параметри разпространение в р-п възел.
1) разпределението на донорни и акцепторни концентрации;
2) разпределение на концентрацията на електрони и дупки;
3) разпределението на контакт потенциал разлика;
4) разпределението на интензитета на полето.
В случай на контакт в разнородни полупроводници започне интензивна дифузия на носители на заряд. защото концентрация на електрони в п-регион е по-голям от р-регион (Nn >> Np), след това някои от електроните от п-дифузна област в р-региона. В р-регион в металургичните границите излишните електрони, които ще заемат свободните ковалентни връзки, които ще намали концентрацията в граничния слой ще създава дупки и слой от отрицателни фиксирани такси (йони) акцептори.
Тъй като някои от електроните от региона п изместен към р, региона в граничния слой намалява електрон концентрация п, и не проявяват компенсирани положителни йони донорни атоми.
По този начин, границата е оформен около стомана двуслоен противоположни по знак на фиксирани такси (йони донори и акцептори). Това е този слой, наречен преход р-п, или блокиращ слой; той определя контакт потенциал разлика (потенциал бариера) за Ge - (0,2 ÷ 0,3) В продължение на Si - (0,7 ÷ 0,8) Б.
Такива преходи на електроните ще продължи толкова дълго, колкото на електрическия потенциал бариерата на полето не растат, така че енергията на електроните ще има достатъчно, за да се преодолее тази област.
Потенциалната бариера създава поле забавящо за основните носители на заряд и предотвратява движението на електрони в р-региона, отвори - в п-регион.
За носители малцинство зареждане (отвори в п-регион и електрони в р-област) потенциал поле бариера се ускорява. Прехвърлянето се извършва при което малцинство носители на заряд чрез р-п възел (дрейф ток). Малцинствени носители, движещ се през преходната област, неутрализират някои от йоните на двата знака, което води до понижаване на потенциалната бариера и увеличаване на дифузия ток на мнозинството носители. по този начин в р-п прехода на динамично равновесие.
Посоката на дифузия токове мнозинство носител, противоположна на тази на плаващите ток на малцинствените превозвачи чрез р-п възел.
защото изолиран полупроводникови получената плътност на тока е равно на нула, състояние на динамично равновесие може да се определи:
Стойността на контакт потенциална разлика, определена от положението на нивото на Ферми в полупроводници N- и р-тип:
Дебелината на р-п преход към състояние на равновесие може да се определи:
,
където - относителна диелектрична константа на полупроводника,
- диелектрична константа на въздуха,
- абсолютна диелектрична константа на полупроводника:
електрическо поле сила Е в р-п преход се определя от производно на контакт потенциал разлика, взети заедно геометрична координира х:
.
Нарушение равновесие р-п преход могат да бъдат разделени, когато е свързан към омични контакти на външно напрежение. Естеството на тока в зависимост от полярността и големината на външната напрежението в р-п възел и неговата стойност са различни.
Свързани статии