3.Получение и свойства pn –перехода:

р - типа. А n - типа

- - - + + + исчезают

- - - + - + + +

В

АВ- металлургический раздел(путём сжигания).

При получении pn- перехода, происходит спекание полупроводников различных типов.

В результате, на границе АВ полупроводника образуется разность концентраций зарядоносителей. В слое n высокая концентрация электронов, кроме этого, собственная электропроводность и низкая концентрация дырок.

р B n

n p

В слое р наоборот: концентрация дырок больше, чем концентрация электронов, от собственной электропроводности.

Высокая концентрация- основные зарядоносители, а низкая концентрация- неосновные.

Из-за разности концентраций начинается диффузия зарядоносителей: от более высокой к более низкой концентрации.

В приграничной зоне АВ образуется слой, лишенный свободоносителей – этот слой и получил название pn- перехода(сама эта зона оч маленькая – 1 мк м)

Основное свойство pn перехода:

Препятствовать движению основных зарядоносителей и не препятствовать движению неосновных.

Препятствовать: электронов из слоя n в слой р; дырок из слоя р в слой n. И не препятствовать движению неосновных!

Другими словами, если р переход существует, то ток через него очень маленький, практически отсутствует(прибор закрыт).

Рассмотрим поведение двухслойного полупроводника при приложении к нему прямого напряжения и обратного ( Uпр. , Uобр. )

Uпр- такое напряжение, когда положительный источник питания к р, а – к n/

+ p - n

Наложение Uпр:

р - типа. pn n - типа

- + - + - +

- + - +

I пр(большой)

E- запирающая ЭДМ

Uпр

+ -

По уравнению Кирхгофа : Езап = Uпр

Iпр = Езап –Uпр/Rpn

Rpn = Езап –Uпр/ Iпр=0

Если Uпр ≥ Езап ,то Iпр→∞

Вывод:при наложении Uпр через pn переход протекает большой ток : Iпр=(0,1 -1000)А.

Наложение Uоб:

- p +n

р - типа. pn n - типа

- + - + - +

- + - +

I об=(10^-3 – 10^-8 )А Rн

E- запирающая ЭДМ

Uоб

- +

По уравнению Кирхгофа : Езап = - Uоб

Iоб = Езап +Uпр/Rpn

Rpn = Езап +Uоб/ Iоб→∞

Iпр→0

Вывод: при наложении Uоб через pn переход протекает малый ток : Iоб≈0(практически).

Проведённый анализ показал, что pn-переход двухслойного полупроводника обладает вентильным эффектом. При Uпр. Пропускает большой прямой ток (высокая электропроводность), при Uобр. Малый обратный ток, который стремится к нулю (маляа электропроводность).

На этом свойстве pn перехода основан принцип действия всех полупроводниковых приборов.