10.Процессы в p-n-переходе.

Это электронной переход ПП имеющих различный тип проводимости, (если концентрации зарядов p и n равны то переход несимметричный).

В виду того что концентрации дырок больше, то дырки попадают из n в p область рекомбинируют и создают в приграничной области повышенное концентрацию положительных зарядов. Электроны при переходе рекомбинируют с дырками, создавая повышенную концентрацию отрицательных зарядов.

В результате на границе раздела образуется система 2 зарядов в области n- система положительных зарядов, а в области p- систему отрицательных зарядов.

Область образовавшихся зарядов называют областью pn-переход. В этой области концентрация основных носителей заряда понижена, следовательно удельное сопротивление в pn области выше, чем в других областях. Результирующий ток равен нулю.

Поле созданное в области pn перехода препятствует проходу основных зарядов и не препятствует проходу других зарядов.

Uk — контактная разность потенциалов. Принято: Ge – Uk=(0.32-0.4) В; Si – Uk=0.7 B.

11.Прямое смещение pn перехода.

Смещением называется подача на переход постоянного напряжения.

Если подать + на р- область, а «—» на n- область, то получим прямое смещение.

(рисунок)

Если подать прямое смещение, то потенциальный барьер уменьшиться т.к. Внешнее поле противоположно внутреннему (Uk) и результирующая разность станет меньше. Условный размер перехода уменьшается.

Можно отметить, что до момента, когда Uk>U ток возрастает незначительно. Если Uk<=U то исчезает барьер и возникает ток, обусловленный током дрейфа и диффузии.

В pn переходе проявляется явление инжекции: внесение заряда в зону, где он является основным.

Инжектируемый слой с большой концентрацией зарядов называется эммитером, а с малой концентрацией — базой.

Прямой ток, возникающий за счет барьера, связан с приложенным напряжением выражением

It0 – ток через pn, ток насыщения.

phi_T – тепловой потенциал.

Так же присутствует ток диффузии

12.Обратное смещение pn перехода.

Смещенеим называется подача на преход постоянного напряжения.

Если подать «-» на р- область, а «+» на n- область, то получим обратное смещение.

(рисунок)

Обратный ток насыщения существенно зависти от температуры.в случае обратного смещения потенциальный барьер увеличивается. Ток такой цепи обусловлен не основным зарядом.

Процесс вытягивания поля называется экстракцией

phi_T = 0.022 В

В обратном направлении течет малый ток не зависящий от напрюжения, а зависит экспоненциально от температуры.

13.ВАХ pn-перехода

Нарисовать ВАХ.

14.Емкость pn- перхода

При рассмотрении pn- перехода устанавливается, что толщина перехода дулируется, при этом по обе стороня границы имеются электрические заряды, от сюда следует, что имеются границы pn перхода как обкладки конденсатора.

Различают 2 составляющих емкости:1) барьерная — распределяется в pn перходе; 2) диффузионная — распространяется в близи пререхода.

При прямом смещении проявляется диффузионная емкость, а при обратном - - барьерная.

n =(2..3) в зависимости от вида перехода.

По структуре видно, что с увеличением обратного напряжения барьерная емкость уменьшается. Диффузионная емкость значительно ниже барьерной и очень слабо зависит от напряжения, поэтому в электронике применяется барьерная емкость.