Принцип образования p-n перехода. Вольтамперная характеристика диода

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

1. Принцип образования p-n перехода. Вольтамперная характеристика диода 3

3. Стабилитрон и его применения для стабилизации напряжения. 21

Новожилов О.П. Электротехника и электроника 2-е изд., испр. и доп. Учебник для бакалавров. – М.: ЮРАЙТ, 2013. – 635 с.

Принцип образования p-n перехода. Вольтамперная характеристика диода

Полупроводники, у которых часть атомов основного вещества в узлах кристаллической решетки замещены атомами другого вещества, называются примесными. При этом к собственной электропроводности добавляется примесная электропроводность, которая в зависимости от вида примеси может быть электронной и дырочной.

Для германия и кремния чаще всего используют пятивалентные (фосфор – Р, сурьма - Sb, мышьяк - As) и трехвалентные (бор – В, индий – In) примеси.

Для того, чтобы примесная электропроводность преобладала над собственной, концентрация атомов примесей должна превышать концентрацию собственных носителей заряда.

Рассмотрим физическую сущность таких полупроводников.

а) Электронные полупроводники (полупроводники – n типа)

Если к чистому полупроводнику (например германия) добавить пятивалентные примеси (Sb, As, P), то их атомы будут взаимодействовать с атомами германия только четырьмя своими электронами, а пятый электрон попадет в зону проводимости.

Примеси, отдающие электроны, называют донорными, а сам полупроводник – полупроводником n – типа. Возникновение примесной электронной проводимости условно показано на рис. 4.5.

б) Дырочные полупроводники (полупроводники – р типа)

При введении трехвалентной примеси, примесный атом отдает три валентных электрона для образования ковалентных связей с тремя ближайшими атомами. Связь же с четвертым атомом оказывается незаполненной, однако на нее сравнительно легко могут переходить валентные электроны с соседних связей. Это приводит к тому, что в одной из ковалентных связей каждого примесного атома отсутствует электрон, т.е. образуется дырка. При переброске валентного электрона на незаполненную связь, примесный атом с присоединенным лишним электроном образует в кристаллической решетке неподвижный отрицательный заряд. При этом дырка способна перемещаться по решетке.

Примеси, захватывающие электроны называют акцепторными, а полупроводник – полупроводником р – типа или дырочным полупроводником.

Возникновение примесной дырочной проводимости условно показано на рис. 4.7.

Основными носителями зарядов в этом полупроводнике являются дырки -

, неосновными – электроны

(индекс p обозначает полупроводник p – типа). Причем

Прямое подключение электронно-дырочного перехода

Пусть источник внешнего напряжения

подключен положительным полюсом к полупроводнику р -типа, а минусом к n –области, так как это показано на рис. 4.10.

В p-n переходе появится внешнее электрическое поле, уменьшающее его внутренне электрическое поле. Потенциальный барьер уменьшится и станет равным

, соответственно уменьшится и ширина p-n перехода. В цепи потечет электрический ток.

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

1. Принцип образования p-n перехода. Вольтамперная характеристика диода 3

3. Стабилитрон и его применения для стабилизации напряжения. 21

Новожилов О.П. Электротехника и электроника 2-е изд., испр. и доп. Учебник для бакалавров. – М.: ЮРАЙТ, 2013. – 635 с.

Принцип образования p-n перехода. Вольтамперная характеристика диода

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: