Zjawiska zachodzące w złączu typu P-N.

Nasza ocena:

3
Pobrań: 217
Wyświetleń: 1785
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Zjawiska zachodzące w złączu typu P-N. - strona 1 Zjawiska zachodzące w złączu typu P-N. - strona 2 Zjawiska zachodzące w złączu typu P-N. - strona 3

Fragment notatki:

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)

Zaloguj się, aby dodać komentarz