To tylko jedna z 3 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
ZJAWISKA ZACHODZĄCE W ZŁĄCZU P-N . • Złącze p-n niespolaryzowane. W temperaturze pokojowej wszystkie atomy domieszkowe są zjonizowane, a więc koncentracja dziur w obszarze typu p jest większa niż koncentracja elektronów, natomiast w obszarze typu n jest odwrotnie. Wobec tego w pobliżu płaszczyzny złącza istnieją gradienty koncentracji dziur i elektronów, co powoduje ich przemieszczanie (dyfuzję). Elektrony z obszaru przyzłączowego n dyfundują do obszaru p; podobnie dziury z obszaru przyzłączowego p przechodzą do obszaru n. Nośniki przedostające się do przeciwnych obszarów stają się nadmiarowymi nośnikami mniejszościowymi w tych obszarach. Rekombinują one z nośnikami większościowymi, które nie przeszły na drugą stronę złącza. W wyniku tego w obszarze n powstaje nadmiar ładunku jonów dodatnich, a w obszarze p nadmiar ładunku jonów ujemnych. Są to ładunki jonów nieruchomych, ulokowanych w węzłach siatki krystalicznej. W obszarach przyzłączowych powstaje więc podwójna warstwa nieskompensowanych ładunków. Nazywa się ona warstwą zaporową. Po utworzeniu warstwy zaporowej przepływ nośników większościowych zostaje zahamowany. Ładunek przestrzenny dodatni po stronie n hamuje przepływ dziur z obszaru p do n, natomiast ładunek przestrzenny ujemny po stronie p hamuje przepływ elektronów z obszaru n do p. Tworzy się pole elektryczne reprezentowane przez barierę potencjału. Wysokość tej bariery nazywa się napięciem dyfuzyjnym Ud: gdzie: q - ładunek elektronu; k – stała Boltzmana; T – temperatura; Na – koncentracja akceptorów; Nd – koncentracja donorów; ni – koncentracja samoistna półprzewodnika. Napięcie dyfuzyjne w temperaturze pokojowej dla złączy krzemowych wynosi 0,6 ÷0,8 V, a dla złączy germanowych 0,1 ÷0,3 V. Natomiast szerokość warstwy zaporowej d zależy od koncentracji domieszek po obu stronach złącza i napięcia dyfuzyjnego: gdzie: ε = εr εo – przenikalność elektryczna półprzewodnika. Pole elektryczne wytworzone przez ładunek przestrzenny sprzyja natomiast przepływowi nośników mniejszościowych wytworzonych wskutek generacji termicznej. Niektóre z nich dyfundują ku krawędziom warstwy zaporowej i przechodzą na drugą stronę. W ten sposób powstają prądy unoszenia nośników mniejszościowych Ipu i Inu , które mają przeciwne zwroty w stosunku do prądów dyfuzyjnych nośników większościowych. Jeżeli do złącza nie jest przyłożone żadne zewnętrzne napięcie, to wypadkowa gęstość prądu płynącego przez złącze wynosi 0.
(…)
…
przebicia złącza może być różny w zależności od zjawisk występujących w złączu. Rozróżnia się
kilka rodzajów przebicia:
Przebicie lawinowe. Przy pewnych wartościach pola elektrycznego wstecznego nośniki ładunku
elektrycznego w półprzewodniku mogą uzyskiwać energie wystarczające do jonizacji obojętnych
atomów sieci krystalicznej. Dodatkowe nośniki ładunku elektrycznego wyzwolone w ten sposób
zwiększają jonizację atomów kryształu i prąd wsteczny rośnie lawinowo. Lawinowe przebicie
złącza p-n występuje w półprzewodnikach o szerokim przejściu, gdzie jest możliwe uzyskanie
energii przyśpieszanych w polu elektrycznym nośników wystarczającej do wywołania jonizacji
lawinowej.
Przebicie tunelowe (zjawisko Zenera) występuje przy wielkich natężeniach pola elektrycznego
wywołanego napięciem wstecznym. W złączach…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)