Złącze p-n: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
Joanna Kośmider (dyskusja | edycje)
Nie podano opisu zmian
Linia 1:
'''Złączem p-n''' nazywane jest [[Złącze (elektronika)|złącze]] dwóch [[Półprzewodniki|półprzewodników niesamoistnych]] o różnych typach przewodnictwa: ''p'' i ''n''.
 
W obszarze typu ''n'' (negative) ''nośnikami większościowymi'' są elektrony (ujemne). Atomy domieszek (''[[donor]]y'') pozostają unieruchomione w [[siatka krystaliczna|siatce krystalicznej]]. Analogicznie w obszarze typu ''p'' (positive) nośnikami większościowymi są [[dziura elektronowa|dziury]] o [[ładunek elektryczny|ładunku elektrycznym]] dodatnim. Atomy domieszek są tu ''[[akceptor]]ami''. W półprzewodnikach obu typów występują także ''nośniki mniejszościowe'' przeciwnego znaku niż większościowe; [[Koncentracja (fizyka)|koncentracja]] nośników mniejszościowych jest dużo mniejsza niż większościowych. Obszar o mniejszej koncentracji domieszek znajdujący się pomiędzy kontaktem złącza a warstwą zubożoną nazywany jest ''bazą''<ref>{{Cytuj książkę | nazwisko= Szmidt | imię=Jan | nazwisko2= Zaręba | imię2=Agnieszka | nazwisko3= Beck | imię3=Romuald B | inni= | tytuł= Laboratorium przyrządów półprzewodnikowych : praca zbiorowa | data=2006 | wydawca=Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej | miejsce=Warszawa | isbn=83-7207-606-5 | strony=}}</ref>.
 
== Złącze niespolaryzowane ==
W stanie [[równowaga termodynamiczna|równowagi termodynamicznej]] tj. gdy z zewnątrz nie przyłożono żadnego [[pole elektryczne|pola elektrycznego]], w pobliżu styku obszarów ''p'' i ''n'' swobodne nośniki większościowe przemieszczają się (dyfundują), co spowodowane jest różnicą koncentracji nośników. Gdy elektrony przemieszczą się do obszaru typu ''p'', natomiast dziury do obszaru typu ''n'' (stając się wówczas nośnikami mniejszościowymi) dochodzi do [[Rekombinacja (fizyka)|''rekombinacji'']] z nośnikami większościowymi, które nie przeszły na drugą stronę złącza. Rekombinacja polega na "połączeniu" elektronu z dziurą, a więc powoduje "unieruchomienie" tych dwóch swobodnych nośników.
 
Zatem rekombinacja powoduje redukcję nośników po obu stronach złącza, w wyniku czego w pobliżu kontaktu pozostają jedynie odsłonięte jony [[domieszka|domieszek]]: ujemne akceptorów i dodatnie donorów; jony te wytwarzają pole elektryczne, które zapobiega dalszej [[dyfuzja|dyfuzji]] nośników. W efekcie w pobliżu złącza powstaje ''warstwa ładunku przestrzennego'', nazywana też ''warstwą zubożoną'' (tj. praktycznie nieposiadającą swobodnych nośników) lub ''warstwą zaporową''. Nieruchomy ładunek dodatni po stronie ''n'' hamuje przepływ dziur z obszaru ''p'', natomiast ładunek ujemny po stronie ''p'' hamuje przepływ elektronów z obszaru ''n''. Innymi słowy przepływ nośników większościowych praktycznie ustaje.
 
[[Plik:Zlacze pn-niespolaryzowane.svg|center|Złącze p-n niespolaryzowane]]