1. Электропроводность п/п.

Полупроводники – это вещества, которые при комнатной температуре имеют удельное электрическое сопротивление  = 10^-3 ¸ 10⁹ Ом∙см. К полупроводникам относятся элементы четвертой группы таблицы Менделеева, окислы, сульфиды, карбиды. Свободными носителями заряда в п/п как правило, являются электроны, возникающие в результате ионизации атомов самого полупроводника (собственная проводимость) или атома примеси (примесная проводимость). В некоторых п/п носителями заряда могут быть ионы. Электропроводность, возникающая под действием электрического поля за счет движения электронов и в противоположном направлении такого же количества дырок, называется собственной. В удельную проводимость полупроводника дают вклад носители двух типов - электроны и дырки. Примесная электропроводность возникает при добавлении примеси в п/п, когда в нем число носителей заряда увеличивается. В зависимости от вида примеси преобладает либо электронная, либо дырочная проводимость.

2. p-n переход в равновесном состоянии.

p-n-переходом называется граница между п/п p и n типа. Если линейные размеры площади перехода намного больше толщины, переход называется плоскостным, если размеры соизмеримы – точечным. Равновесное состояние перехода – это состояние, при котором отсутствует внешнее напряжение (U_внеш= 0). Вблизи границы двух п/п образуется слой l₀, лишенный подвижных носителей заряда, и поэтому обладающих высоким электрическим сопротивлением, так называемый запирающий слой. За счет объемного заряда на p-n переходе образуется поле Е, напряжённость его максимальна на границе перехода. Под действием поля E возникает дрейфовый ток за счёт движения дырок из n-области в p-область, а электронов из p-области в n-область. В изолированном полупроводнике сумма токов равна нулю. Устанавливается динамическое равновесие и на границе слоёв возникает потенциальный барьер), называемый контактной разностью потенциалов _к = Е/q.

3. Прямое и обратное смещение p-n перехода.

П рямое смещение. U_пр уменьшает потенциальный барьер _к перехода U_пер=_к – U_пр. Ширина перехода уменьшается, основные носители идут к переходу, увеличивается диффузионный ток за счёт инжекции, т.е. введения основных носителей заряда через переход в область, где они становятся неосновными.

О братное смещение. Потенциальный барьер увеличивается. Запирающий слой расширяется, U_пр = _к+U_обр. Носители заряда идут от перехода, сопротивление перехода увеличивается. Диффузионный ток уменьшается. Увеличивается обратный ток. Возникает экстракция – введение неосновных носителей в область, где они становятся основными.

4. Вольтамперная характеристика.

З ависимость тока через p-n переход от приложенного напряжения называется ВАХ p-n перехода. Она имеет вид I = I₀ [exp (U/_T) – 1],

где I₀ – обратный ток насыщения. При увеличении U_пр прямой ток I_пр увеличивается по экспоненте, так как с увеличением U_пр снижается потенциальный барьер и увеличивается диффузия основных носителей. Величина обратного тока сильно зависит от температуры (на графике Т₂Т₁), причем при |U_обр|  _T ток I₀ не зависит от обратного напряжения, а обусловлен концентрацией неосновных носителей заряда.