Контакт двох напівпровідників з різним типом провідності. р-n-перехід і його випрямляючі властивості
 |
Розглянемо контакт напівпровідників з різним типом провідності спочатку у рівноважному стані (без зовнішньої батареї).При утворенні контакту будуть відбуватись дифузійні переходи основних носіїв заряду в сусідні області: електронів із n - напівпровідника в р - напівпровідник, дірок навпаки. Такі переходи зумовлені градієнтом концентрації носіїв заряду одного знаку. Дійсно, згідно з формулою (5.19) добуток концентрацій електронів і дірок визначається степенем легування, шириною забороненої зони і температурою. Наприклад, для германію при температурі 300 К цей добуток дорівнює 1038 м-3. При помірному рівні легування nn = pp=Nd = Na = 1022 м-3. Тоді концентрація неосновних носіїв буде дорівнювати np = pn = 1038/1022 = 1016 м-3. Отже концентрації однойменних зарядів у сусідніх областях відрізняються на 6 порядків. Таким чином p-напівпровідник буде збагачуватись електронами і заряджатись негативно, а n-напівпровідник – дірками і заряджатись позитивно. Такі переходи зарядів будуть продовжуватись до встановлення динамічної рівноваги поки рівні Фермі не стануть однаковими (рис.7.7). Виникає потенціальний бар’єр φо = μn – μp = q×Vк. Знайдемо його, скориставшись формулою (5.17), або (5.18).
. (7.10)
Видно, що КРП Vк не може перевищувати ширину забороненої зони і тим більша, чим більше відношення концентрації основних носіїв заряду до концентрації неосновних, тобто чим більша ступінь легування напівпровідників. Контактний шар простягається в область обох напівпровідників. На основі формули (7.5) одержуємо
. (7.11)
Дата добавления: 2015-07-24; просмотров: 1617;