Диффузия - основной носитель
Cтраница 1
Диффузия основных носителей затрудняется. Когда количество носителей каждого знака, проходящих через переход в противоположных направлениях, становится одинаковым, наступает состояние равновесия. При этом электрический ток через переход равен нулю. Справа налево переходят дырки из д-области ( неосновные носители), которые попадают в поле объемного заряда р-д-перехода. Аналогичная картина получается и для электронов. [1]
В результате диффузии основных носителей происходит перераспределение электрических зарядов. [2]
Поле тормозит диффузию основных носителей через переход. [3]
Электрическое поле препятствует диффузии основных носителей в соседнюю область. Считают, что между р - и - областями устанавливается потенциальный барьер. На рис. 2.1, б показано распределение потенциала вдоль структуры р-п-пе-рехода. Продиффундировать через р - - переход могут только те носители, тепловая энергия которых достаточна, чтобы преодолеть потенциальный барьер, что предотвращает выравнивание концентрации дырок и отдельно электронов по объему кристалла. [4]
Электрическое поле препятствует диффузии основных носителей в соседнюю область. Между р - и / z - областямп устанавливается потенциальный барьер. На рис. 2.1, б показано распределение потенциала вдоль структуры р - - перехода. Продиффундировать через р - - переход могут только те немногие носители, тепловая энергия которых достаточна, чтобы преодолеть потенциальный барьер, что предотвращает выравнивание концентрации дырок и электронов по объему кри-сталла. [5]
 |
Структура электронно-дырочного перехода. [6] |
Таким образом, происходит диффузия основных носителей тока. Вследствие ухода электрона из n - области в р-область и рекомбинации второго электрона n - области с дыркой, пришедшей из р-области, нейтральность п области нарушается - она приобретает положительный заряд в две единицы. Аналогично заряжается р-область, приобретая отрицательный заряд. [7]
Возникающее электрическое поле препятствует диффузии основных носителей заряда из одной области в другую. Поэтому по мере увеличения плотности зарядов в контактном слое диффузионный ток основных носителей уменьшается, а затем почти совсем прекращается. На границе полупроводников создается разность потенциалов ( потенциальный барьер), для преодоления которой электроны и дырки должны обладать энергией, соответствующей энергии их теплового движения при температуре-в несколько тысяч градусов. [8]
Электрическое поле не только ограничивает диффузию основных носителей заряда, но и способствует перемещению неосновных носителей. Через переход ( рис. 1.2, г) электроны из области п в область р уходят за счет диффузии, в обратном направлении электроны перемещаются электрическим полем за счет дрейфа. В свою очередь можно считать, что дырки диффундируют из слоя р в слой п, а также дрейфуют во встречном направлении. При отсутствии внешних источников питания нулевому значению тока в переходе соответствует равенство этих встречных потоков. [9]
Генерация неосновных носителей заряда обусловлена первоначальной диффузией основных носителей и зависит от их концентрации, которая может быть увеличена при действии внешнего электрического поля. [10]
Вблизи границы р-л-перехода в связи с диффузией основных носителей концентрация электронов и дырок снижается. [11]
Мы видели, что потенциальный барьер препятствует диффузии основных носителей через р-ге-переход и, наоборот, благоприятствует диффузии через него неосновных носителей. [12]
Однако, как уже было замечено, определение коэффициента диффузии основных носителей затруднено из-за возникновения объемных зарядов. [13]
 |
Обратное включение р-п перехода.| Прямое включение. [14] |
Снижение потенциального барьера в прямо включенном р-п переходе облегчает диффузию основных носителей, поэтому ток диффузии увеличивается. Кроме того, происходит сужение запирающего слоя, что непосредственно следует из формулы ( 2 - 2) при уменьшении V. Более подробно этот процесс объяснен в следующем параграфе. [15]
Страницы: 1 2 3 4 5