P-n преход: Разлика между версии
Ред 7: | Ред 7: | ||
Основното свойство на PN прехода е т. нар. вентилен ефект - преминаване на [[Електрически ток|ток]] само в една посока. |
Основното свойство на PN прехода е т. нар. вентилен ефект - преминаване на [[Електрически ток|ток]] само в една посока. |
||
[[Файл:250px-PN_Junction_Open_Circuited.svg|thumb|P-N преход]] |
[[Файл:images/250px-PN_Junction_Open_Circuited.svg|thumb|P-N преход]] |
||
Поради наличието на по-голяма концентрация на дупки в Р слоя част от дупките чрез дифузия преминават в N слоя. В резултат отрицателните заряди на неподвижните акцепторни зони в близост до мястото на контакта остават некомпенсирани и образуват отрицателен обемен заряд. Преминалите в слоя непосредствено до прехода дупки рекомбинират с [[електрон]]и и част от положителния заряд на донорните [[йон]]и остава некомпенсиран - създава се положителен обемен заряд. |
Поради наличието на по-голяма концентрация на дупки в Р слоя част от дупките чрез дифузия преминават в N слоя. В резултат отрицателните заряди на неподвижните акцепторни зони в близост до мястото на контакта остават некомпенсирани и образуват отрицателен обемен заряд. Преминалите в слоя непосредствено до прехода дупки рекомбинират с [[електрон]]и и част от положителния заряд на донорните [[йон]]и остава некомпенсиран - създава се положителен обемен заряд. |
||
Версия от 15:51, 15 юни 2011
p-n-преход е област в полупроводник, където p-проводимостта преминава в n-проводимост. Може да бъде създаден чрез добавяне на различни примеси в един и същ полупроводников кристал или чрез заваряване на два кристала с различна проводимост. В зависимост от начина на създаване преходът може да бъде рязък (при заваряване или стопяване) или плавен (при дифузия). Механизмът на действие на повечето полупроводникови елементи се основава на свойствата на P-n прехода - граничната област в полупроводников кристал между две обособени области с различна примесна проводимост. При нормална температура всички примесни нива са възбудени и концентрацията на основните носители е съответно: Pp на Р носителите в Р областта и nn на n носителите в n областта. Същевременно в двете области има и неосновни токови носители с концентрация Pn и np като тези носители са с пъти по-малко от основните. Този градиент на концентрацията е причина за появата на два дифузионни потока: на P носители от Р към n областта и на n към Р. Резултатният дифузионен ток през P-n прехода е: Iдиф. = Iдиф.Р+Iдиф.n. Проникналите P носители в n областта се рекомбинират с електроните, поради което концентрацията на електроните в тази област намалява. Аналогично проникналите в P областта n носители рекомбинират с p носителите.
Вентилен ефект
Основното свойство на PN прехода е т. нар. вентилен ефект - преминаване на ток само в една посока.
Поради наличието на по-голяма концентрация на дупки в Р слоя част от дупките чрез дифузия преминават в N слоя. В резултат отрицателните заряди на неподвижните акцепторни зони в близост до мястото на контакта остават некомпенсирани и образуват отрицателен обемен заряд. Преминалите в слоя непосредствено до прехода дупки рекомбинират с електрони и част от положителния заряд на донорните йони остава некомпенсиран - създава се положителен обемен заряд.
Така образуваните обемни заряди създават потенциална разлика, наречена още потенциална бариера, която обуславя възникването на вътрешно електрическо поле. То възпрепятствува по-нататъшното дифузно движение на основни токоносители през прехода.
Ако подадем напрежение с положителен потенциал към Р съответно и отрицателен към N слоевете, то дупките и електроните започват да се движат към прехода и се елиминират там - протича ток при сравнително малки стойности (0,1 до към 1 V) на напрежението. Това се нарича право свързване.
Ако сменим посоката на напрежението, то тогава бедната на токоносители област става още по-бедна и съпротивлението и се увеличава. Ток почти не протича. Това се нарича обратно свързване.