1.Проводник,полупроводник,Изолятор.Собственный пп.

Проводни́к — тело, в котором имеются свободные носители заряда, то есть заряженные частицы, которые могут свободно перемещаться внутри этого тела.

Полупроводни́к — материал, который по своей удельной проводимости занимает промежуточное место междупроводниками и диэлектриками и отличается от проводников сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и воздействия различных видов излучения. Основным свойством полупроводника является увеличение электрической проводимости с ростом температуры.

Диэлектрик (изолятор) — вещество, практически не проводящее электрический ток. Концентрация свободных носителей заряда в диэлектрике не превышает 108 см−3. Основное свойство диэлектрика состоит в способности поляризоваться во внешнем электрическом поле.

Полупроводниковые приборы – такие электронные приборы, в которых движение электронов и изменение их концентрации происходит в кристаллическом твердом теле – полупроводнике.

Химически чистый полупроводник называется собственным.

Проводимость, обусловленная термогенерацией (процесс образования пары электрон-дырка при нагревании), называется собственной.

Примесная проводимость – проводимость, обусловленная наличием примесей в полупроводнике. (В качестве примесей используются 3х и 5ти валентные элементы).

Рекомбинация – процесс взаимоуничтожения электрона и дырки при встрече

2.Электронная и дырочная проводимость пп.

Проводник n-типа или электронный полупроводник образуется из собственного полупроводника путем добавления 5ти-валентных атомов. Такая примесь называется дырочной. Основные носители заряда – электроны.

;

;

Где n_д – концентрация электронов из дырочной примеси; n_in – концентрация собственных электронов; n_n – концентрация электронов; p_n – концентрация дырок.

Полупроводник p-типа или дырочный полупроводник образуется из собственного полупроводника путем добавления 3х-валентных атомов. Такая проворимость называется акцепторной. Основной носитель заряда – дырка.

;

;

3.Электронно-дырочный переход:образование,прямое и обратное смещение перехода

Электрический переход – граница между 2мя областями с резко различными физическими свойствами и прилегающими к этой границе слоями полупроводника.

Электронно-дырочные – переходя между 2мя областями полупроводника с различными типами проводимости.

Электроны устремляются в полупроводник p-типа, компенсируя свободные дырки вблизи зоны контакта. Дырки из p-области устремляются в полупроводник n-типа, компенсируя свободные электроны. Таким образом между облостями образуется потенциальный барьер. В состоянии равновесия силы диффузии уравновешены силами электрического поля, и ток, проходящий через переход, равен 0.

Обратное смещение: потенциальный барьер резко возрастает (переход закрыт)

Прямое смещение: переход открыт.

4.Виды пробоев p-n переходов

При достижении обратным напряжением критического значения, ток резко возрастает. Это явления называют пробоем. Пробои бывают:

А) Электрические (рабочие; после них проводник восстанавливает свои свойства):

Лавинный – происходит в широких переходах. Обусловлен лавинным размножением носителей тока в переходе в результате ударной ионизации атомов быстрыми электронами и дырками. Неосновные носители тока (дырки и электроны), поступающие в p-n-переход при протекании обратного тока, ускоряются на длине свободного пробега полем E настолько, что при соударении с атомами ионизируют их. При каждой ионизации появляется дополнительная пара носителей тока.

Туннельный – наблюдается в случае, если ширина p-n-перехода очень мала, и энергия электронов в валентной зоне полупроводника p-типа равна энергии зоны проводимости полупроводника n-типа. Обусловлен непосредственным отрывом валентных электронов от атомов кристаллической решетки под действием сильного электрического поля. Образующиеся при этом дополнительные носители заряда увеличивают обратный ток через p-n-переход. Такой тип пробоя возникает в узких p-n-переходах, где при сравнительно небольшом обратном напряжении имеется высокая напряженность поля, приводящая к возникновению туннельного эффекта, в результате которого происходит «просачивание» электронов сквозь тонкий потенциальный барьер.

В) Теплой(аварийный; переход не восстанавливается) – возникает вследствие недостаточного охлаждения кристалла (разрушается кристаллическая решетка). Обусловлен саморазогревом перехода при протекании через него обратного тока. В переходе при этом выделяется мощность рассеивания, которая превращается в теплоту, нагревает переход и рассеивается в окружающую среду.