Продукти

PN преход

PN преход
30 октомври 2021

PN преходите са основни „градивни елементи“ на полупроводникови електронни устройства като диоди, транзистори, соларни клетки, светодиоди и интегрални схеми; те са активните центрове, където се осъществява електронното действие на устройството.

При един PN преход осъществяваме контакт между два кристала с различен тип проводимост, като разстоянието между тях е много малко. На практика това се постига като в кристал с един тип проводимост се образува слой с противоположен тип проводимост.

Фиг. 1 Схема на PN преход 

 

Приемаме че p-слоя е по-силно легиран* от n-слоя, т.е. броят на акцепторните примеси е по-голям от броя на донорните, т.е. броят на дупките е по-голям от броя на електроните.

Поради разлика на концентрациите на токоносителите се образуват два насрещни дифузионни* потока: дупки от p към n областта и електрони от n към p областта. При навлизане в n областта дупките рекомбинират с електрони, аналогично електроните при навлизането в p областта рекомбинират с дупки. От двете страни на контакта се получават некомпенсирани обемни заряди съответно на донорните и акцепторните йони. Така образуваният двоен слой от некомпенсирани йони от двете страни на металоргичната граница се нарича PN преход. При това при слоя с по-малка концентрация на примеси (n слоя) ширината на некомпенсирания заряд е по-голяма, или PN прехода е разположен в по-високоомния слой(слоя с по-високо съпротивление).

Обемните заряди образуват ел. поле с посока от n към p и интензитет E.

PN прехода е основа на конструкцията на полупроводниковите диоди и транзистори. Негови елементи са: спиращ слой – областта на обемен заряд на границата на контакта с ширина d0=dn +dp. Той е беден на токоносители и има голямо съпротивление; неутрални области – P(анод) и N(катод). Областта с по-голяма проводимост се нарича емитер, а с по-малка – база; потенциална разлика U0.

 

Легиране – разтваряне на примеси в кристалната решетка

Дифузия –   процес на пренос на субстанция или енергия (напр. атом, йон или молекула) от област с по-висока концентрация към област с по-ниска концентрация.