10. ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНЫЙ ПЕРЕХОД ПРИ ОТСУТСТВИИ ВНЕШНЕГО НАПРЯЖЕНИЯ

Область на границе двух полупроводников с различными типами электропроводности называется электронно-дырочным, или p-n-переходом.

Электронно-дырочный переход обладает свойством несимметричной проводимости, т. е. имеет нелинейное сопротивление. Работа большинства полупроводниковых приборов, применяемых в радиоэлектронике, основана на использовании свойств одного или нескольких p-n-переходов. Рассмотрим физические процессы в таком переходе.

Пусть внешнее напряжение на переходе отсутствует. Так как носители заряда в каждом полупроводнике совершают беспорядочное тепловое движение, т. е. имеются собственные скорости, то происходит их диффузия (проникновение) из одного полупроводника в другой. Носители перемещаются оттуда, где их концентрация велика, туда, где концентрация мала. Таким образом, из полупроводника n-типа в полупроводник р-типа диффундируют электроны, а в обратном направлении из полупроводника р-типа в полупроводник n-типа диффундируют дырки.

В результате диффузии носителей по обе стороны границы раздела двух полупроводников с различным типом электропроводности создаются объемные заряды различных знаков. В области п возникает положительный объемный заряд. Он образован главным образом положительно заряженными атомами до-норной примеси и в небольшой степени пришедшими в эту область дырками. Подобно этому в области р возникает отрицательный объемный заряд, образованный отрицательно заряженными атомами акцепторной примеси и отчасти пришедшими сюда электронами.

Между образовавшимися объемными зарядами возникает так называемая контактная разность потенциалов и электрическое поле.

В p-n-переходе возникает потенциальный барьер, препятствующий диффузионному переходу носителей.

Чем больше концентрация примесей, тем выше концентрация основных носителей и тем большее количество их диффундирует через границу. Плотность объемных зарядов возрастает и увеличивается контактная разность потенциалов, т. е. высота потенциального барьера. При этом толщина p-n-перехода уменьшается.

Одновременно с диффузным перемещением основных носителей через границу происходит и обратное перемещение носителей под действием электрического поля контактной разности потенциалов. Это поле перемещает дырки из n-области обратно в р-область и электроны из р-области обратно в n-область. При определенной температуре p-n-переход находится в состоянии динамического равновесия. Каждую секунду через границу в противоположных направлениях диффундирует определенное количество электронов и дырок, а под действием поля такое же их количество дрейфует в обратном направлении.

Перемещение носителей за счет диффузии является диффузионным током, а движение носителей под действием поля представляет собой ток проводимости. При динамическом равновесии перехода эти токи равны и противоположны по направлению. Поэтому полный ток через переход равен нулю, что и должно быть при отсутствии внешнего напряжения. Каждый из токов имеет электронную и дырочную составляющие. Величины этих составляющих различны, так как они зависят от концентрации и подвижности носителей. Высота потенциального барьера всегда автоматически устанавливается именно такой, при которой наступает равновесие, т. е. диффузионный ток и ток проводимости взаимно компенсируют друг друга.

Автор: Косарева О.А.

<< Назад: Диффузия носителей заряда в полупроводниках

>> Вперед: Электронно-дырочный переход при действии прямого напряжения

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Международное право. Шпаргалка

▪ Связи с общественностью. Шпаргалка

▪ Хозяйственное право. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Случайная новость из Архива Беспроводная колонка Sony SRS-XV900 11.12.2022 Компания Sony представила беспроводную колонку SRS-XV900. Как заявляется, это самый мощный и громкий динамик в X-серии беспроводных динамиков бренда. Аудиоустройство имеет премиальные характеристики и цену. Bluetooth-динамик для вечеринок является частью программы "Live Life Loud", цель которой - подарить поклонникам музыки увлекательные звуковые развлечения. Размеры колонки - 410 мм x 880 мм x 439 мм, вес 26,6 кг. Колонка оснащена удобной встроенной рукояткой и колесами, что облегчает пользователям перемещение колонки. На верхней панели колонки расположены сенсорные кнопки для управления воспроизведением музыки и настройками освещения. Аудиоустройство также имеет рассеянное освещение по всем направлениям. Sony SRS-XV900 - это 4-полосная фазоинверторная колонка. Она оснащен шестью высокочастотными динамиками спереди, сбоку и сзади, обеспечивающими всенаправленный звук вечеринки. Есть динамик X-Balanced и Jet Bass Booster для глубоких, ярких басов. Первый имеет прямоугольную диафрагму для увеличения площади покрытия. Вся система акустической системы рекламируется, чтобы обеспечить кристально чистый звук с отличным качеством голоса под любым углом. TV Sound Booster улучшает звук телевизора. Это позволяет пользователям наслаждаться улучшенным звучанием аудиовизуального содержимого, например видео живых выступлений. Аудиоустройство позволяет пользователям наслаждаться караоке, подключив микрофон. Также есть вход для микрофона и гитары, а динамик можно использовать в качестве усилителя. Варианты подключения динамика включают мини-стереоразъем, USB-A, оптический цифровой вход и скорую пару Bluetooth. Новая колонка обеспечивает 25-часовое время автономной работы, а 10 минут подзарядки обеспечивают 3 часа воспроизведения. Есть режим ухода за аккумулятором, который предотвращает перезарядку. Пользователи также могут заряжать разряженный смартфон, подключив его к динамику. С помощью Fiestable пользователи могут управлять такими функциями как управление жестами и DJ Control.

Другие интересные новости:

▪ Дрожжам пересажены человеческие гены

▪ Томаты без косточек

▪ Опыты на шимпанзе - под запретом

▪ Процессоры AMD Threadripper

▪ Новое поколение роботов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Афоризмы знаменитых людей. Подборка статей

▪ статья Гейзенберг Вернер. Биография ученого

▪ статья Что такое кожа? Подробный ответ

▪ статья Фрезия. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Устройство контроля двери. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Уменьшающийся карточный веер. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026