Ответы на билеты по фоэ

Составитель-Автор-Издатель: Анатолий

2018

1. Процессы в p – n переходе. Вольтамперная характеристика (вах) перехода. Процессы в p – n переходе.

Граница раздела двух областей с различной проводимостью называется p-n переходом. Из-за встречной диффузии (из n в p область) в таком слое в близи p-n перехода происходит рекомбинация (взаимная компенсация) дырок и электронов (дырки заполняются электронами).

Дырка – это место в кристаллической решетке полупроводника, где недостает электрона.

В проводнике n – типа ток переносят отрицательно-заряженные частицы электроны.

В проводнике p – типа ток переносят положительно-заряженные частицы дырки.

В результате между p и n областями образуется так называемый объединенный слой, который имеет очень мало свободных носителей заряда. Как только электроны покидают n – область, в ней начинает действовать суммарный заряд лишних положительных ионов, который будет тянуть свободный электрон обратно и препятствовать их движению в сторону p-n перехода. Точно также, когда дырки покидают p область, в ней начинает действовать суммарный заряд лишних отрицательных ионов который будет тянуть свободные дырки обратно и препятствовать их движению в сторону p-n перехода. Заряды неподвижных ионов примесей окажутся не скомпенсированными и создадут по обе стороны p-n перехода область объемного заряда. Этот объемный заряд образует потенциальный барьер. Энергия носителей зарядов окажется недостаточной , чтобы преодолеть этот барьер, поэтому их диффузия прекращается.

Вольтамперная характеристика перехода.

Вольт-амперная характеристика (ВАХ) p-n-перехода представляет собой зависимость тока от величины и полярности приложенного напряжения и описывается выражением:

j_т - тепловой потенциал, равный контактной разности потенциалов на границе перехода.

I н – номинальный ток.

150 С – 170 С – макс допустимая температура применения .

При увеличении температуры напряжение уменьшается и растет ток утечки.

Повышение обратного напряжения до определенного значения, называемого напряжением пробоя (U_{обр.проб}) приводит к пробою  электронно-дырочного перехода, т.е. к резкому уменьшению обратного сопротивления и, соответственно, росту обратного тока.

Электрический пробой, в свою очередь, делится на лавинный и туннельный.

Лавинный пробой – электрический пробой p-n-перехода, вызванный лавинным размножением носителей заряда под действием сильного электрического поля. Он обусловлен ударной ионизацией атомов быстро движущимися неосновными носителями заряда.

Туннельный пробой – это электрический пробой p-n-перехода, вызванный туннельным эффектом. Он происходит в результате непосредственного отрыва валентных электронов от атомов кристаллической решетки полупроводника сильным электрическим полем.