struktura energetyczna w stanie równowagi termodynamicznej

Nasza ocena:

5
Pobrań: 21
Wyświetleń: 728
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
struktura energetyczna w stanie równowagi termodynamicznej - strona 1 struktura energetyczna w stanie równowagi termodynamicznej - strona 2 struktura energetyczna w stanie równowagi termodynamicznej - strona 3

Fragment notatki:


60. Złącze p-n:  narysuj strukturę energetyczną w stanie równowagi termodynamicznej. Omów  zasadę działania złącza jako układu prostującego, narysuj rozkład bariery na złączu dla napięcia  polaryzacji w kierunku zaporowym i kierunku przewodzenia.      Struktura energetyczna w stanie równowagi termodynamicznej                                                            W równowadze termodynamicznej elektrony pochodzące od donorów znajdują się w obszarze n  gdzie zobojętniają ładunek przestrzenny zjonizowanych donorów. Dziury pochodzące od  akceptorów znajdują się w obszarze typu p gdzie zobojętniają ładunek przestrzenny  zjonizowanych akceptorów. Pod nieobecność zewnętrznego pola elektrycznego elektrony i dziury  nie mogą być tak rozdzielone i w skutek dyfuzji następuje ich wymieszanie tzn. dziury h wędrują z  obszaru p do obszaru n pozostawiając w obszarze p ujemne jony akceptorowe, elektrony te  wędrują z obszaru n do obszaru p pozostawiając w obszarze n dodatnio naładowane jony  donorowe. Proces ten zachodzi do momentu, w którym nastąpi wyrównanie poziomów Fermiego  w obu półprzewodnikach. Ta początkowa dyfuzja nośników spowoduje powstanie w złączu  elektrycznej warstwy podwójnej, której pole elektryczne będzie  przeciwdziałało dalszej dyfuzji nośników przez złącze.     Obszar przejściowy charakteryzuje się stopniową zmianą  koncentracji dziur i elektronów. Zmiana  ta powoduje powstanie dipolowej warstwy  elektrycznej. Warstwa ta wywołuje różnicę  potencjałów eD, która uniemożliwia przepływ prądu dziur i elektronów przez złącze. Liczba  elektronów w paśmie przewodnictwa jest znacznie większa po stronie półprzewodnika typu n niż  typu p . Strumień elektronów Jnr skierowany w prawo składa się z tych elektronów , które miały  dostateczną energię ażeby pokonać barierę potencjału, elektrony te rekombinują z dziurami.  Strumień elektronów  Jng skierowany w lewo  powstaje z tej niewielkiej ilości elektronów  generowanych dla utrzymania równowagi termicznej po prawej stronie : mogą one „zsuwać” się w  „dół” do strony lewej.   W równowadze Jnr+Jng = 0 na granicy złącza.   To samo rozumowanie dotyczy dziur: Jpr+Jpg =0.  Zatem gdy układ jest niespolaryzowany to:  Jnr(0) + Jng(0) = 0     Przy polaryzacji złącza w kierunku przewodzenia, napięcie polaryzujące złącze powoduje  zmniejszenie bariery potencjału    Gdy przyłożymy napięcie w kierunku przewodzenia, to prąd związany z rekombinacja wzrośnie o  czynnik Boltzmannna, nastąpi obniżenie bariery potencjalnej, co umożliwi większej liczbie  ... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz