Энергетическая диаграмма p-n перехода в равновесном состоянии

В условиях равновесия p-n перехода, когда отсутствует внешнее напряжение, энергия Ферми одинакова для любого объема полупроводника, что приводит к горизонтальности положения уровня Ферми на энергетической диаграмме, представленной на рис.4.

Рис. 4. Энергетическая диаграмма равновесного p-n перехода

На рис.4 обозначено:

– основные носители заряда; – неосновные носители заряда;

Wп — энергетический уровень дна зоны проводимости;W_F— энергетический уровень Ферми;Wср — энергетический уровень середины запрещенной зоны;Wв — энергетический уровень потолка валентной зоны;Wз — энергия, соответствующая ширине запрещенной зоны.

Уровень Ферми в полупроводнике p-типа расположен вблизи энергетического уровня потолка валентной зоны, а в полупроводнике n-типа – вблизи энергетического уровня дна зоны проводимости, причем уровень Ферми ближе расположен к энергетическому уровню потолка валентной зоны, чем к энергетическому уровню дна зоны проводимости, из-за того, что N_А>>N

_Д. У изолированных p- и n-областей энергии Ферми неравны, поэтому при объединении областей в единый кристалл полупроводника на основании фундаментального свойства уровня Ферми (gradW_F = 0) происходит смещение энергетических уровней n-области относительно энергетических уровней p-области, как и показано на рис.4.

В результате смещения энергетических уровней создается энергетический (потенциальный) барьер величиной

q_к = W_Fn – W_Fp,

где W_Fn– энергия Ферми для полупроводникаn-типа;W_Fp

– энергия Ферми для полупроводникаp-типа.

Основные носители заряда областей полупроводника p- и n-типов, энергия которых больше высоты барьера, диффузионно преодолевают его. Основные носители заряда, переходящие p-n переход в тормозящем для них электрическом поле, образуют i_Dдиффузионную составляющую тока перехода. В то же время неосновные носители заряда, находящиеся вблизи p-n перехода и совершающие тепловое хаотическое движение, попадают под действие электрического поля p-n перехода, увлекаются им и переносятся в противоположную область: электроны p-области в n-область; дырки n-области в p-область. Неосновные носители заряда, переходящие переход под действием напряженности электрического поля

Eк p-n перехода, образуют дрейфовую составляющую токаi_Eчерез переход. Условие равновесия выполняется, когда диффузионный токi_D будет скомпенсирован встречным дрейфовым токомi_Eи полный ток через переход будет равен нулю:.

Легко увидеть по энергетической диаграмме p-n перехода влияние температуры на величину потенциального барьера. Влияние температуры окружающей среды на величину _киллюстрируется рис.5.

При увеличении температуры окружающей среды на основании свойства уровня Ферми его положение изменяется и становится ближе к энергии середины запрещенной зоны

Wср как в полупроводнике p-типа, так и в полупроводнике n-типа. Это смещение уровня Ферми при увеличении температуры в p- и n-областях происходит в противоположных направлениях (рис.5), что неизбежно привело бы к появлениюgradW_F>0, что недопустимо, так как на основании свойства уровня Ферми в условии равновесия уровень Ферми должен находиться в горизонтальном положении, то есть на одном энергетическом уровне как в p-области, так и в n-области. В то же время при увеличении температуры ширина запрещенной зоны почти не изменяется (температурный коэффициент ширины запрещенной зоны составляет величину около –10 ^-41/К), поэтому с ростом температуры происходит смещение энергетических уровней границ разрешенных зон n-области и уменьшается высота энергетического барьера, что ведет к снижению потенциального барьера p-n перехода, а равно и к уменьшению контактной разности потенциалов.

Рис. 5. Изменение энергетической диаграммы при повышении температуры

На рис.5 сплошной линией изображено положение энергетических уровней при T₁ = 300 K(при этом контактная разность потенциалов –_к, равновесная ширина p-n перехода –l₀), пунктирной линией показано изменение положений энергетических уровней при

T₂ = 340К(при этом новая контактная разность потенциалов_к<_к, а ширина p-n переходаl₀<l₀). На рис.5 учтено равновесное состояние p-n перехода и условия:gradW_F = 0, N_А>>N_Д .

1.4 Энергетическая диаграмма p-n-перехода в равновесном состоянии. Расчет параметров ступенчатого p-n перехода

Похожие главы из других работ:

Анализ и синтез линейной системы автоматического управления электроприводом

1.1 Определение передаточной функции (ПФ) САУ в разомкнутом состоянии

Рассмотрим структурную схему исходной САУ: Имеем двухконтурную систему подчиненного регулирования. Найдем ПФ разомкнутой системы, применив правила преобразования структурных схем при помощи [Макаров, стр.88, табл. 3…

Вольтамперная характеристика p-n-перехода

Вывод зависимости I(U) для p-n-перехода (ВАХ)

полупроводниковый переход вольтамперный ток Зависимость тока j через p-n-переход от приложенного к нему напряжения U, выраженная графически, называется вольтамперной характеристикой…

Диагностика и надежность автоматизированных систем

1.2 Состояния и события перехода

Под состоянием, или техническим состоянием объекта понимается совокупность его свойств, характеризуемых признаками…

Изучение свойств варикапа

6. Вольтамперные характеристики p-n перехода

Для диодов очень важной характеристикой является зависимость тока, протекающего через диод, от величины постоянного напряжения, приложенного к клеммам диода. Эта характеристика называется статической (ВАХ) полупроводникового диода…

Исследование оптических свойств лазера накачки

1.3.2 Выходная мощность сигнала и энергетическая эффективность накачки

Одно из применений оптических усилителей в системах связи усиление мощности сигналов, вводимых в волоконно оптическую линию связи. Выходная мощность сигнала определяет расстояние до следующего усилителя…

Проектирование локальной сети для строительной организации

1. Сведения о текущем состоянии вычислительной сети строительной организации

…

Проектирование локальной сети для строительной организации

1.1 Общие сведения о текущем состоянии вычислительной сети

На момент проектирования ЛВС в организации нет единой сети, объединяющей все компьютеры отделов. Доступ в интернет имеется, но не у всех машин. Подключение к Internet осуществляется по выделенной линии, скоростью 100 Мбит…

Расчет и исследование линейной электрической цепи с источниками постоянных воздействий и при заданной угловой частоте питающего напряжения

2.9 Векторная диаграмма токов и топографическая диаграмма напряжений цепи

Построить векторную диаграмму токов внешнего контура и топографическую (потенциальную) диаграмму напряжений внешнего контура ABCDEFGA (обход по часовой стрелке) Рассмотрим часть программы для построения векторной диаграммы токов Рассмотрим…

Расчет параметров ступенчатого p-n перехода

1.2 Структура p-n-перехода

Наиболее просто поддаются анализу ступенчатые переходы. Структура ступенчатого перехода представлена на рис. 1.2. Практически все концентрации примесей в p- и n-областях превышают собственную концентрацию носителей заряда ni…

Расчет параметров ступенчатого p-n перехода

1.5 Токи через p-n-переход в равновесном состоянии

Рассмотрим зонную диаграмму p-n-перехода. Градиенты концентрации подвижных носителей заряда, а также градиент электрического потенциала в p-n-переходе вызывает появления диффузионных и дрейфовых токов через переход…

Структурные схемы и функции нелинейной и импульсной систем

2.4 Передаточные функции импульсной системы в разомкнутом и замкнутом состоянии

а) Передаточная функция разомкнутой импульсной системы Правила получения передаточной функции импульсной системы в разомкнутом состоянии: 1. Определить передаточную функцию непрерывной части САУ 2. Определить импульсную характеристику 3…

Транзисторы на горячих электронах

4. Горячие электроны в резистивном состоянии тонких пленок сверхпроводников

Переход металлов в сверхпроводящее состояние при понижении температуры, когда электрическое сопротивление резко падает до нуля, открыт голландским ученым Каммерлинг-Оннесом в 1911 году…

Характеристика полупроводникового стабилитрона

6. Прямое смещение p-n-перехода

Если положительный полюс источника постоянного напряжения подсоединен кр-области, а отрицательный — к n-области,то p-n-переход смещён в прямом направлении (рисунок 7) При прямом смещении…

Характеристика полупроводникового стабилитрона

7. Обратное смещение p-n-перехода

Если кр-области p-n-перехода приложен минус, а к n-области плюс внешнего источника напряжения (рисунок 8), то p-n-переход обратно смещен. Напряжение внешнего источника увеличивает высоту потенциального барьера до величиныцк + U …

Характеристика полупроводникового стабилитрона

15. Емкость p-n перехода

Полупроводниковый стабилитрон является инерционным элементом по отношению к быстрым изменениям тока или напряжения, так как новое распределение носителей заряда устанавливается не сразу. Внешнее напряжение меняет ширину перехода, а значит…

Энергетическая диаграмма p-n перехода в равновесном состоянии

В условиях равновесия p-n перехода, когда отсутствует внешнее напряжение, энергия Ферми одинакова для любого объема полупроводника, что приводит к горизонтальности положения уровня Ферми на энергетической диаграмме, представленной на рис.4.

Рис. 4. Энергетическая диаграмма равновесного p-n перехода

На рис.4 обозначено:

– основные носители заряда; – неосновные носители заряда; Wп — энергетический уровень дна зоны проводимости;W_F— энергетический уровень Ферми;Wср — энергетический уровень середины запрещенной зоны;Wв — энергетический уровень потолка валентной зоны;Wз — энергия, соответствующая ширине запрещенной зоны.

Уровень Ферми в полупроводнике p-типа расположен вблизи энергетического уровня потолка валентной зоны, а в полупроводнике n-типа – вблизи энергетического уровня дна зоны проводимости, причем уровень Ферми ближе расположен к энергетическому уровню потолка валентной зоны, чем к энергетическому уровню дна зоны проводимости, из-за того, что N_А>>N_Д. У изолированных p- и n-областей энергии Ферми неравны, поэтому при объединении областей в единый кристалл полупроводника на основании фундаментального свойства уровня Ферми (gradW_F = 0) происходит смещение энергетических уровней n-области относительно энергетических уровней p-области, как и показано на рис.4.

В результате смещения энергетических уровней создается энергетический (потенциальный) барьер величиной

q_к = W_Fn – W_Fp,

где W_Fn– энергия Ферми для полупроводникаn-типа;W_Fp – энергия Ферми для полупроводникаp-типа.

Основные носители заряда областей полупроводника p- и n-типов, энергия которых больше высоты барьера, диффузионно преодолевают его. Основные носители заряда, переходящие p-n переход в тормозящем для них электрическом поле, образуют i_Dдиффузионную составляющую тока перехода. В то же время неосновные носители заряда, находящиеся вблизи p-n перехода и совершающие тепловое хаотическое движение, попадают под действие электрического поля p-n перехода, увлекаются им и переносятся в противоположную область: электроны p-области в n-область; дырки n-области в p-область. Неосновные носители заряда, переходящие переход под действием напряженности электрического поляEк p-n перехода, образуют дрейфовую составляющую токаi_Eчерез переход. Условие равновесия выполняется, когда диффузионный токi_D будет скомпенсирован встречным дрейфовым токомi_Eи полный ток через переход будет равен нулю:.

Легко увидеть по энергетической диаграмме p-n перехода влияние температуры на величину потенциального барьера. Влияние температуры окружающей среды на величину _киллюстрируется рис.5.

При увеличении температуры окружающей среды на основании свойства уровня Ферми его положение изменяется и становится ближе к энергии середины запрещенной зоны Wср как в полупроводнике p-типа, так и в полупроводнике n-типа. Это смещение уровня Ферми при увеличении температуры в p- и n-областях происходит в противоположных направлениях (рис.5), что неизбежно привело бы к появлениюgradW_F>0, что недопустимо, так как на основании свойства уровня Ферми в условии равновесия уровень Ферми должен находиться в горизонтальном положении, то есть на одном энергетическом уровне как в p-области, так и в n-области. В то же время при увеличении температуры ширина запрещенной зоны почти не изменяется (температурный коэффициент ширины запрещенной зоны составляет величину около –10^-41/К), поэтому с ростом температуры происходит смещение энергетических уровней границ разрешенных зон n-области и уменьшается высота энергетического барьера, что ведет к снижению потенциального барьера p-n перехода, а равно и к уменьшению контактной разности потенциалов.

Рис. 5. Изменение энергетической диаграммы при повышении температуры

На рис.5 сплошной линией изображено положение энергетических уровней при T₁ = 300 K(при этом контактная разность потенциалов –_к, равновесная ширина p-n перехода –l₀), пунктирной линией показано изменение положений энергетических уровней приT₂ = 340К(при этом новая контактная разность потенциалов_к<_к, а ширина p-n переходаl₀<l₀). На рис.5 учтено равновесное состояние p-n перехода и условия:gradW_F = 0, N_А>>N_Д .

2.2.Неравновесный переход

Неравновесный p-n переход

При изменении высоты барьера (при внешнем смещении) изменяется соотношение между потоками носителей заряда идущими против поля перехода (диффузионная составляющая) и по полю (дрейфовая составляющая). (См. рисунок. )

Энергетические диаграммы p—n перехода при различных смещениях

Природа токов в изолированном p-n переходе.

Пространственные заряды в переходе образуют электрическое поле, которое препятствует движению дырок из p-области в n и способствует движению дырок из n-области в p. При отсутствии смещения суммарный ток через переход равен нулю, т.е. диффузионная составляющая уравновешивается встречной ей дрейфовой составляющей тока. Дрейфовая составляющая тока состоит из неосновных носителей заряда. Электроны дырочной области и дырки электронной области , совершая тепловые движения, попадают в приграничную область и увлекаются полем перехода, создавая тепловой ток неосновных носителей или дрейфовый ток.

Дрейфовая составляющая тока называется током проводимости.

Таким образом, можно выделить четыре потока носителей заряда, образующих токи через переход:

— ток за счет диффузии дырок через переход.

– дырочный ток проводимости.

– ток за счет диффузии электронов через переход.

– электронный ток проводимости.

Сумма всех четырех составляющих тока в p-n переходе в отсутствии внешнего напряжения равна нулю. Следует оговориться, что разбиение тока на составляющие проводится чисто условно с целью лучшего понимания происходящих процессов, физически существует только результирующий ток, который в рассматриваемом случае равен нулю.

Энергетическая диаграмма p—n перехода при нулевом смещении

Энергетическая диаграмма p—n перехода при обратном и прямом смещении

Вольт – амперная характеристика диода.

(Качественный анализ)

Рассмотрим основные физические процессы, определяющие вид вольтамперной характеристики (ВАХ) перехода.

Если приложить к p-n переходу напряжение “плюсом” к p-области таким образом, что внешнее электрическое поле будет направлено навстречу полю двойного слоя, то толщина запирающего слоя уменьшается и при напряжении равном контактной разности потенциалов (порядка 0,3 В для германиевых и + 0,8 В для кремниевых) запирающий слой совсем исчезает. Сопротивление перехода резко снижается и через него протекает большой ток. Это направление тока называется прямым. В прямом направлении высота потенциального барьера снижается от ∆φ₀ до ∆φ₁ (рисунок 3,а).

Для противоположной полярности источника напряжения (“плюс” нужно приложить к n-области, а “минус” – к p-области) в запирающем слое создается электрическое поле, совпадающее по направлению с полем неподвижных ионов и высота потенциального барьера увеличивается с ∆φ₀ до ∆φ₂ (рисунок 3,б).

Запирающий слой расширяется, т.к. основные носители заряда движутся от границы перехода. Сопротивление перехода велико, а ток через него мал – он обусловлен движением неосновных носителей заряда и . Такое направление тока называется обратным. Изменение высоты потенциального барьера не отражается на величине тока проводимости через переход.

Действительно, величина этой компоненты тока определяется только количеством неосновных носителей, появляющихся на границе области объемного заряда в каждую единицу времени. Это количество зависит только от скорости возникновения неосновных носителей и их концентрации в данном полупроводнике. Средняя скорость теплового движения и концентрация неосновных носителей для данного полупроводника при определенной температуре являются постоянными величинами. Следовательно, ток проводимости через переход не будет зависеть от высоты потенциального барьера.

Обозначая компоненту тока проводимости через I₀ , можно записать аналитическое выражение для вольтамперной характеристики перехода. При подаче напряжения плотность тока через переход будет равна :

Ток через переход пропорционален плотности и площади перехода

I₀– называют тепловым током насыщения.

U – внешнее приложенное напряжение.

q – заряд электрона.

k – постоянная Больцмана.

T – абсолютная температура, ºК.

Вольтамперная характеристика перехода, представленная формулой (1), показана на рисунке 4.

Дифференцируя полученное выражение по напряжению имеем :

1/r = dI/dU = I + I₀ / φ_{T ,}( 2 )

отсюда :

r = φ_T / I + I₀ , ( 3 )

где r – дифференциальное сопротивление в данной точке (динамическое сопротивление).

φ_T = kT/q – температурный потенциал, при Т = 300К, φ_T =26mB.

I – значение тока в данной точке характеристики.

При обратном смещении перехода U<0, I → -I₀ , а r → ∞.

Таким образом, динамическое сопротивление перехода в прямом направлении мало (десятки Ом), а в обратном включении велико(десятки МОм).

Статическое сопротивление (сопротивление постоянному току) в любой точке определяется как :

R_ст = U / I= φ_T e_n/ I (I / I₀ +1), ( 4 )

Вольтамперная характеристика диода

(вывод ВАХ)

Основные допущения:

— резкий переход;

— в полупроводниковых областях, примыкающих к контакту, выполняется условие электронейтральности и напряженность электрического поля примерно равна нулю, поэтому можно пренебречь дрейфовым током;

— все параметры постоянны по сечению (одномерный случай) и не зависят от концентрации носителей заряда ;

— толщина P и N областей много больше диффузионной длины инжектированных носителей заряда (полубесконечное приближение).

Проведем анализ для одного типа носителя. Аналогичные результаты для второго типа носителя учтем в конечных формулах.

Исходное уравнение непрерывности для дырок имеет вид:

<>

Рассмотрим n-область и стационарный случай (dp/dt=0). Считая, что все внешнее напряжение падает на слое объемного заряда, а на областях n и p напряжение не падает, можно допустить, что напряженность поля в этих областях равна нулю E=0, и дрейфовым током носителей в этих областях можно пренебречь. Тогда исходное уравнение для распределения дырок в n – области и граничные условия примут вид:

Откуда получим

+

При ,

При x=0,

Тогда

Зная распределение носителей заряда, можно вычислить ток, который вне ОПЗ будет преимущественно диффузионным:

Выполнив аналогичные вычисления для p- области, рассчитаем электронный ток. В нашей модели учитываются только диффузионные токи неосновных носителей (дрейфовыми токами мы пренебрегли). Можно найти их сумму при x=0. Но значение тока через диод в точке x=0 будет равно току через диод в любом другом его сечении. Тогда получим выражение для ВАХ диода:

На нижнем рисунке в логарифмическом масштабе показана ВАХ диода. Кривые 1 и 2 соответствуют случаю, когда генерационно -рекомбинационными токами можно пренебречь. Кривые 3 и 4 соответствуют случаю, когда преобладают генерационно- рекомбинационные токи.

На рисунках, в качестве примера, приведены ВАХ диодов, выполненных из различных полупроводниковых материалов. Левый рисунок соответствует прямому смещению (линейный масштаб), правый — обратному смещению (логарифмический масштаб).

9. Процессы в p-n-переходе при подаче прямого напряжения. Явление енжекции. Зонная энергетическая диаграмма.

Подключение источника постоянного напряжения к p-n-переходу при прямом смещении. В этом случае вектор

напряженности внешнего электрического поля Eext направлен встречно вектору напряженности внутреннего электрического поля Eins , за счет чего происходит частичная компенсация встроенного поля. Результирующее поле

определяется разницей между внутренним полем и внешним

EΣ = Eins − Eext и имеет тоже направление, что и встроенное поле. Разность потенциалов между областями перехода уменьшается на величину приложенного прямого напряжения U frw UΣ dif =U j −U frw. Подвижные носители заряда слабее выталкиваются меньшим полем из приграничной области, что приводит к уменьшению толщины p-n-перехода

.

При этом уменьшается величина потенциального барьера, который существует в p-n-переходе для основных носителей заряда, до значения q(U j −U frw). Появляются основные носители, имеющие энергию, достаточную для преодоления меньшего по величине барьера. Это приводит к увеличению

диффузионного тока Jdif , который начинает превышать дрейфовый ток Jdr . С ростом прямого напряжения на переходе U frw величина барьера будет уменьшаться, и будет расти число основных носителей способных преодолеть барьер, т.е. прямой ток через переход I frw будет расти. Толщина

перехода с ростом U frw будет уменьшаться. Поскольку прямой ток перехода обусловлен основными носителями заряда, а их количество значительное, то прямой ток может иметь большие значения, причем сильно зависит от прямого напряжения. Явление, которое происходит при прямом смещении перехода, а именно диффузионный перенос носителей заряда из области, где они являются основными в ту область, где они становятся неосновными, называется инжекцией.

При прямом включении происходит искривление уровня Ферми.

10. Процессы в p-n-переходе при подаче обратного напряжения. Явление экстракции. Зонная энергетическая диаграмма.

Обратным смещением p-n-перехода называют такое приложение внешнего напряжения, при котором происходит увеличение потенциального барьера p-n-перехода.

Подключение источника постоянного напряжения к p-n-переходу при обратном смещении. В этом случае вектор

напряженности внешнего электрического поля Eext сонаправлен с вектором напряженности внутреннего электрического поля Eins , за счет чего происходит увеличение поля в p-n-переходе. Результирующее поле определяется суммой внутреннего и внешнего полей EΣ = Eins + Eext

и имеет тоже направление, что и встроенное поле. Разность потенциалов между областями перехода увеличивается на

величину приложенного обратного напряжения Ubcw

UΣ dif =U j +Ubcw. Большее по величине поле сильнее выталкивает подвижные носители заряда из приграничной области, что приводит к увеличению толщины p-n- перехода.

. При этом увеличивается величина потенциального барьера, который существует в p-n-переходе для основных носителей заряда, до значения q(U j +Ubcw). Основные носители не имеют энергии достаточной для преодоления барьера большей величины. Это приводит к уменьшению диффузионного тока Jdif .

Поэтому дрейфовый ток Jdr будет преобладать над диффузионным. Неосновные носители заряда – электроны p- области и дырки n-области – увеличившимся полем перехода будут забрасываться в

противоположенную область. С ростом обратного напряжения на переходе Ubcw будет расти электрическое поле перехода, будет расти величина барьера, но число неосновных носителей в областях практически не будет изменяться, поэтому обратный ток через переход Ibcw практически не будет изменяться. Явление, которое происходит при обратном смещении p-n-перехода, а именно дрейфовый перенос носителей заряда из области, где они являются неосновными в ту область, где они становятся основными, называется экстракцией.

Электронно-дырочный переход в полупроводниках

59

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

И ЕГО ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Цель работы: изучение физических процессов в p-n-переходах; получение вольт-амперной характеристики при различных уровнях освещенности p-n-перехода; изучение режимов работы электронно-дырочного перехода при освещении.

Приборы и принадлежности: экспериментальная установка в сборе для снятия вольт-амперных характеристик p-n-перехода при разных уровнях освещенности; кремниевый фотоэлемент.

Теоретическое введение

§1. Модель p-n-перехода в состоянии термодинамического равновесия.

Диаграмма энергетических уровней p-n-перехода

Электронно-дырочный переход (p-n-переход) – это неоднородная структура, состоящая из двух полупроводниковых областей (слоев) с различным типом проводимости и обладающая выпрямительными свойствами. Он служит важной составной частью многих дискретных полупроводниковых приборов и интегральных микросхем, является важнейшим объектом изучения в современной физике полупроводников.

1.1. Электрическая структура p-n-перехода в состоянии термодинамического равновесия

Из методических соображений предположим вначале для простоты, что p-n-переход образуется путем механического контакта между двумя образцами электронного и дырочного полупроводников (рис.1).

Рис. 1. Одномерная модель резкого p-n-перехода. и– границы области пространственного

заряда, имеющей на практике толщину от 10^-6 до 10^-4 см.

В полупроводнике с областями p- и n- типов, образующими переход, можно выделить следующие пространственные области (рис. 1):

1 – металлургический переход (контакт) – воображаемая плоскость, разделяющая p- и n- области;

2 – область перехода или область пространственного заряда, или обедненная область – располагается по обе стороны металлургического перехода и имеет толщину от 10^-6 до 10^-4 см в зависимости от технологии производства;

3 – нейтральные области (p- и n- области), лежащие между областью пространственного заряда и границами полупроводников p- и n- типов;

4 – омические контакты, которыми оканчиваются нейтральные области.

В зависимости от характера распределения примесей различают два крайних (идеальных) случая – резкий (ступенчатый) и плавный p-n-переходы. В резком p-n-переходе концентрации акцепторов и доноровизменяются скачком на границе раздела p- и n- областей (рис. 1), а в плавном переходе их концентрация является некоторой функцией расстояния. Относительно резкий p-n-переход можно создавать в кристалле при вплавлении примеси, плавный – при диффузии. В дальнейшем будет построена модель резкого перехода. Заметим, что резкий переход не является структурой, типичной для современных приборов. Тем не менее, такая упрощенная модель позволяет проанализировать наиболее важные характеристики, например, вольт-амперные. При этом внутренние физические процессы и электрические свойства перехода лишь в малой степени зависят от способа его изготовления.

В случае резкого перехода предполагается, что концентрации акцепторов в p-области и доноровв n-области постоянны. Если, то резкий переход называют симметричным. Если же, то переход называется несимметричным. Припереход обозначают как p⁺-n, при говорят о p-n⁺-переходе (этот случай на практике встречается чаще).

Файл:Энергетическая диаграмма p-n перехода.png — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Перейти к навигации Перейти к поиску

Описание	Энергетическая диаграмма p-n перехода
Источник	собственная работа
Время создания	2005
Автор или правообладатель	Antikon

Начиная с 15 октября 2018 года запрещена загрузка в русскую Википедию и на Викисклад фотографий, картин, рисунков, аудио- и видеофайлов, которые распространяются исключительно по лицензии GFDL. Запрет не распространяется на: учебные пособия, руководства, а также логотипы, диаграммы и скриншоты из справочных материалов по программному обеспечению, распространяемые исключительно по лицензии GFDL; файлы, распространяемые как по лицензии GFDL, так и по любой другой свободной лицензии; файлы, которые были лицензированы по лицензии GFDL до 15 октября 2018 года.

История файла

Нажмите на дату/время, чтобы посмотреть файл, который был загружен в тот момент.

	Дата/время	Миниатюра	Размеры	Участник	Примечание
текущий	12:50, 30 ноября 2005		1598 × 430 (20 Кб)	Antikon (обсуждение | вклад)

Вы не можете перезаписать этот файл.

Использование файла

Следующая 1 страница использует данный файл: