Исключительно важные свойства полупроводников, пред­определившие их чрезвычайно широкое применение, про­являются в пограничной области, вернее в очень узком слое вещества между двумя частями полупроводника, обладаю­щими проводимостями различных видов. Этот слой полу­чил название электронно-дырочного перехода или сокра­щенно р-n-перехода. Определяющее свойство р-n-пере­хода — его односторонняя проводимость.

Упрощенно механизм односторонней проводимости можно объяснить следующим образом, рисунок ниже:

p-n-perehod

Так как в области р с дырочной проводимостью подвижных электронов значительно меньше, чем в области п с элект­ронной проводимостью, то электроны из n-слоя начинают переходить в р-слой (у их границы), а дырки в то же время будут двигаться в обратном направлении. При этом элект­рическая нейтральность каждой области окажется нару­шенной. В пограничном слое с проводимостью типа а образуется положительный объемный заряд, а в р-области, то есть по другую сторону границы,— отрицательный. Таким образом, в тонком слое полупроводника у границы раздела р- и n-областей образуются две зоны объемных разноименных электрических зарядов. Этот слой и пред­ставляет собой собственно р-n-переход. Естественно, возникновение разноименных зарядов влечет за собой появле­ние электрического поля. Это поле препятствует проник­новению электронов в р-область, а дырок в «-область, причем настолько эффективно, что лишь отдельные элект­роны и дырки, обладающие повышенной энергией, могут преодолевать его тормозящее действие. Наступает стабиль­ное состояние р-n-перехода.

Читать полностью »

К полупроводникам относят большую группу твердых веществ, которые по своим электрическим свойствам (по количеству свободных электронов, а значит, и по электри­ческому сопротивлению) занимают среди твердых тел промежуточное положение между проводниками и изоля­торами. Действительно, удельное сопротивление металлов составляет 10-2-10-4Ом·м, изоляторов 1012-1020 Ом·м, а удельное сопротивление полупроводников располагается в диапазоне 1012-10-2Ом·м. И если в рассмотренных ранее электронных приборах электрические заряды движутся в вакууме или в газе, то в полупроводниковых приборах они перемещаются в твердом теле, в кристаллах. Из боль­шого числа разнообразных полупроводниковых веществ в радиотехнике наибольшее распространение получили гер­маний и кремний, электрические свойства которых почти одинаковы.

Электрические свойства полупроводников зависят от связей между атомами кристалла и от связей электронов с ядрами атомов. В полупроводниках эти связи весьма сильные, и поэтому свободных электронов у них очень мало. Однако можно искусственно разорвать некоторые из этих связей.

Читать полностью »

 


© 2010 Основы электроники и связи | Карта сайта
Полное или частичное копирование материалов разрешено при размещении активной гиперссылки на сайт