Урок: 30 Електронно – дірковий перехід, його властивості і застосування.

Практичне застосування в радіоелектроніці мають напівпровідники, утворені контактом двох областей із різними типами провідності.

Перехід між двома областями напівпровідника з різними типами електропровідності називається елетронно-дірковим або п-р- (р-п-) переходом.

Електронно-дірковий перехід утворюється в момент сплавлення двох областей із різними типами провідності. У р- і п-областях виникає дифузний струм основних носіїв заряду: дірок з р-області в п-область і електронів у зворотному напрямку. Дифундуючи, електрони і дірки залишають за собою відповідно позитивно і негативно заряджені іони домішок. Дифундуючи в п-область, дірки рекомбінують з електронами, різко зменшуючи концентрацію електронів і додатково утворюючи позитивні іони, що не компенсуються. Аналогічно в р-області дифундуючи електрони рекомбінують з дірками, різко зменшуючи концентрацію основних носіїв заряду утворюючи негативні іони, що не компенсуються. У такий спосіб поблизу межі р- і п-областей концентрація основних носіїв заряду різко зменшується, а неосновних зростає. На межі переходу утворюються протилежно заряджені області, що викликає появу в переході електричного поля. Це поле напрямлене так, що перешкоджає подальшій дифузії.

Якщо контакти р-п-переходу під`єднати до джерела струму так, щоб його позитивний полюс був приєднаний до р-, а негативний до п-області, то через перехід протікатиме електричний струм. При цьому зовнішнє електричне поле, що створюється джерелом струму, напрямлене протилежно електричному полю переходу та компенсує його.

Таке включення р-п-переходу називають прямим. Напруга, за якої струм через р-п-перехід швидко збільшується, називається прямою напругою, а струм – прямим струмом.

Якщо змінити включення р-п-переходу на протилежне, напруженість зовнішнього електричного поля, що створюється джерелом, збігається за напрямком з напруженістю внутрішнього поля в р-п-переході. Напруженість результуючого поля в переході збільшується, дифузія основних носіїв заряду зменшується, а з подальшим збільшенням прикладеної напруги повністю припиняється. Перехід закривається. Через нього буде проходити лише незначний електричний струм, зумовлений рухом неосновних носіїв заряду, - дрейфовий струм.

Таке включення р-п-переходу називають зворотним. Подана напруга називається зворотною напругою, а невеликий струм, що виникає при цьому, - зворотним струмом.

Властивість однобічної провідності електронно-діркового переходу – це здатність пропускати струм в одному напрямку.

Домашнє завдання:

Опрацювати матеріал і скласти конспект, § 12, с.69 - 71, підручник Фізика і астрономія (рівень стандарту, за навчальною програмою авторського колективу під керівництвом Ляшенка О.І.) 11 клас авт. Головко М.В., Крячко І.П., Мельник Ю.С., Непорожня Л.В., Сіпій В.В.

Підручник