Физични основи на слънчевите клетки
Изтегляне 2.28 Mb.
|
- Навигация на страницата:
- 9.4.2. Контакт на метал с полупроводник
| 9.4.Контактни явления
9.4.1 Контакт на два метала Контактни се наричат редица физични явления, възникващи в областта на съприкосновение на разнородни твърди тела. Те имат най-голям практически интерес при метали и полупроводници, където има електрони, несвързани с определени атоми. В контактните явления, енергията на електроните играе съществена роля. Нека да имаме два метала с различни отделителни енергии на електроните и във втория метал електроните са с по-високи нива на енергия. При съприкосновение на двата метала, електроните от втория метал преминават в първия, където първият се зарежда отрицателно, а вторият положително, фиг 9.26. Фиг. 9.26 Контакт между два метала Едновременно с това става преместване на енергийните нива (в метала зареден отрицателно нагоре, а в другия - надолу). Разликата в нивата на Ферми в двата метала води към възникване на вътрешна контактна потенциална разлика. При загряване вътрешната потенциална разлика се променя незначително. Освен вътрешна съществува и външна контактна потенциална разлика, обусловена от разликите в енергиите за отделяне на електрони от металите в съприкосновение. Тази разлика за различни двойки метали е от десети части от волта до няколко волта, и силно зависи от чистотата и състоянието на повърхностите. 9.4.2. Контакт на метал с полупроводник Нека имаме метал с необходима енергия за отделяне на електрон от него Е1, по-голяма, отколкото тази на електрон от полупроводник от n-тип - En. Фиг. 9.27 Разположението на зоните на проводимост на метала, валентна зона на полупроводника и донорните нива са показани на фиг. 9.27. При съприкосновение на метал и полупроводник, електроните от донорните нива започват да преминават в метала, фиг.9.27 б. При- контактният слой на полупроводника обеднява на електрони и се зарежда положително, а метальт-отрицателно. В контактният слой на полупроводника почти няма електрони и електрическото му съпротивление е значително по-голямо отколкото в останалия му обем. Този слой се нарича "запиращ" и на него се дължи изправящото действие на контакта метал полупроводник върху променлив ток. При прилагане на външно електрично поле Ē върху контактната двойка, насочено от метала към полупроводника (т.е. плюс на метала, минус на полупроводника), то от обема на полупроводника се привличат електрони в контактния слой и дебелината му ⊿ намалява, а проводимостта нараства. Това е отпушено състояние и преминава ток през контакта метал полупроводник. Ако векторът Ē е насочен обратно, то електроните се насочват в дълбочина на полупроводника и дебелината на запушващия слой нараства, а с това и неговото съпротивление. В тази посока ток не преминава, следователно, е налице едностранна проводимост и изправяне на променлив ток. Ако En> Е1 , електроните преминават от метал в полупроводник и съпротивлението в контактният слой е по-малко, отколкото в останалия обем на полупроводника. В този случай не се образува запушващ слой. Изтегляне 2.28 Mb. Сподели с приятели:
|