9.3.3 Контакт между полупроводници от n- и р- тип
Такъв контакт се нарича електронно-дупчест преход или р-n -
преход.
Ако донорните полупроводници с отделителна работа Еn, и ниво на Ферми ЕF е доведен до съприкосновение в контакт с акцепторен полупроводник с отделителна работа Еp и енергия на Ферми EF, фиг 9.28, то контактът води до преход на електрони от п-полупроводник в р- полупроводник и дупки в обратна посока и се установява състояние на равновесие между полупроводниците.
Фиг. 9.28. Енергийни нива в полупроводници
В контактния слой с дебелина , на полупроводника се образува обемен положителен заряд (полева зона), а в контактния слой с дебелина на р- полупроводника се създава отрицателен заряд. При равни концентрации на и донори акцептори полупроводниците дебелини на слоевете и ( където се съсредоточават зарядите), дебелините също са равни,т.е. = и между слоевете възниква контактна потенциална разлика, насочена от донорния към акцепторния полупроводник. Електричното поле на контактната потенциална разлика затруднява прехода на електрони от n- полупроводник в р- полупроводник и облекчава обратния преход. При някаква стойност на Uk се установява равновесие. Преходът на електрони от п-полупроводник в р-полупроводник е свързан с преодоляване на потенциала Uk и всички нива (енергийни) на електроните (в контактния слой) и р- полупроводника са повдигнати в сравнение С нивата на n- полупроводника с qUk , фиг 9.29. Потенциалната разлика Uk се нарича дифузионно напрежение.
Фиг. 9.29. Контакт между n- и р-полупроводници
9.4.4. Въздействие на външна потенциална разлика върху р-n- преход
Външното поле може да е съпосочно или противопосочно на контактната потенциална разлика.
І случай. Съпосочна потенциална разлика.
Тогава (+) плюсът е свързан към n-полупроводника, а (-) минусът към р-проводника. Това води до увеличаване височината на потенциалната бариера за електроните, преминаващи от n-полупроводник в р-полупроводник, фиг. 9.30, и се нарушава равновесието в p- n - прехода. Намалява броят на електрони (потокът) от n- полупроводник в р-полупроводник. Изменението на височината на бариерата не изменя потока електрони, преминаващи от р- полупроводник в n-полупроводник, т.е. не променя тока на неосновните носители. B този случай, външната потенциална разлика е запушваща и дебелината на контактния слой Δ1 е увеличена.
Фиг. 9.30. Външно, положително поле върху р-n-преход
Фиг 9.31. Външно отрицателно поле върху р-n - преход
Сподели с приятели: |
