§2 Свойства электронно-дырочного p-n перехода.

2.1 Свойства p-n перехода при отсутствии внешнего электрического поля.

Принцип действия многих полупроводниковых приборов определяется процессами протекающими в p-n переходе.

Рисунок.2.1

Диффузионный ток (I_диф)- ток основных носителей.

Дрейфовый ток (I_др) – ток неосновных носителей.На границе раздела двух областей имеет место контактная разность потенциалов (φ_к), имеет место термодинамическое равновесие : I_диф - I_др=0

При отсутствии внешнего электрического поля ток через эту структуру будет равен нулю. Диффузионный и дрейфовый токи направлены встречно

Е_зап(запирающая поле) является запирающим для основных носителей

( область p-n перехода) называется областью повышенного сопротивления.

2.2 Прямое включение p-n перехода



Рисунок.2.2

Имеет место внешнее электрическое поле

Потенциальный барьер уменьшился для основных носителей зарядов, ширина p-n перехода уменьшилась, сопротивление уменьшилось. В результате этого термодинамическое равновесие нарушилось. I_прямое =I_диф - I_др

I_прямое- ток основных носителей.

Такое включение p-n перехода называется прямым (открытым).

2.3 Обратное включение p-n перехода.

Это когда к области р подключается минус источника напряжения, а к области n плюс источника напряжения. Напряженность увеличится

Высота потенциального барьера и ширина p-n перехода возрастут

φ= φ_к+U_вн (См. рисунок 2.3)

Рисунок.2.3

Дрейфовый ток увеличится, а диффузионный ток уменьшится. Через p-n переход возникает результирующий ток, определяемый движением неосновных носителей зарядов.

I_др - I_диф= I_обр

I_обр- обратный ток.

Такое включение называется обратным, а переход закрытым. p-n переход обладает вентильными или выпрямительными свойствами, т.е. способен пропускать ток, только в одном направлении.