КОНТАКТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ Электронно-дырочный переход в состоянии равновесия

n-типа и p-типа, то его называют электронно-дырочным или p-n переходом.

и акцепторов Na изменяются скачком на границе раздела

Неравномерное распределение концентраций

одноименных носителей зарядов в кристалле приводит к возникновению диффузии электронов из n-области в p-область и дырок из p-области в n-область.

Нескомпенсированный заряд отрицательных ионов акцепторных примесей и положительных донорных ионов

Разность потенциалов Uк между n- и p-областями, называется контактной.

Приконтактную область, где имеется собственное электрическое поле, называют p-n переходом.

В.

Контактная разность потенциалов зависит от отношения концентраций носителей зарядов одного

знака в р- и n-областях полупроводника.

Ширина p-n перехода
δ = δp + δn.

ширина слоев объемных зарядов в n- и p-областях обратно пропорциональна концентрациям примесей и в несимметричном переходе запирающий слой расширяется в область с меньшей концентрацией примесей

Ширина запирающего слоя p-n перехода

р-области, а отрицательный полюс к n-области, то включение p-n перехода

называют прямым. При изменении указанной полярности источника питания включение p-n перехода называют обратным.

Поскольку сопротивление p-n перехода значительно превышает сопротивление нейтральных p- и n-областей, внешнее напряжение Uпр почти полностью падает на этом переходе.
Прямое напряжение создает в переходе внешнее электрическое поле, направленное навстречу собственному.

Ширина запирающего слоя

что на границе p-n перехода повышаются концентрации дырок в области

n-типа до некоторого значения и электронов в p-области до значения . Повышение концентраций неосновных носителей в p- и n-областях вследствие влияния внешнего напряжения, приложенного к электронно-дырочному переходу, получило название инжекции неосновных носителей. Область, из которой происходит инжекция, называют эмиттером, а область, в которую осуществляется инжекция, — базой.

в обратном направлении (рис. 1.9) внешнее обратное напряжение Uобр создает

электрическое поле, совпадающее по направлению с собственным, что приводит к росту потенциального барьера на величину Uобр и увеличению относительного смещения энергетических диаграмм на q(Uk + Uобр).

Ширина запирающего слоя

Через переход будет проходить результирующий ток, определяемый в основном током дрейфа неосновных носителей.

тока во внешней цепи p-n перехода от значения и полярности

напряжения, прикладываемого к нему. Эта зависимость может быть получена экспериментально или рассчитана на основании уравнения вольтамперной характеристики.

При включении p-n перехода в прямом направлении в результате инжекции возникает прямой диффузионный ток.

Включение p-n перехода в обратном направлении приводит к обеднению приконтактной области неосновными носителями и появлению градиента их концентрации. Градиент концентрации является причиной возникновения диффузионного тока неосновных носителей.

со знаком "плюс" при включении p-n перехода в прямом направлении

и со знаком "минус" при обратном включении

Теоретическая вольтамперная характеристика p-n перехода

тока IПР на сопротивлении r1 падает часть напряжения внешнего источника

и на запирающем слое действует напряжение UПЕР = UПР – IПР⋅r1.

диоды Шоттки и др.;
- По материалу: германиевые, кремниевые, арсенидо-галлиевые и

др.;
- По физическим процессам, на использовании которых основана работа диода: туннельные, лавинно-пролетные, фотодиоды, светодиоды. диоды Ганна и др.;
- По назначению: выпрямительные, универсальные, импульсные, стабилитроны, детекторные, параметрические, смесительные, СВЧ-диоды и др.

в постоянное.

Основные параметры:
- максимальный прямой ток Iпр max;
- падение напряжения

на диоде при заданном значении прямого тока Iпр (Uпр ≈ 0.3...0,7 В для германиевых диодов и Uпр ≈ 0,8...1,2 В -для кремниевых);
- максимально допустимое постоянное обратное напряжение диода Uобр max ;
- обратный ток Iобр при заданном обратном напряжении Uобр (значение обратного тока германиевых диодов на два -три порядка больше, чем у кремниевых);
- барьерная емкость диода при подаче на него обратного напряжения некоторой величины;
- диапазон частот, в котором возможна работа диода без существенного снижения выпрямленного тока;
- рабочий диапазон температур (германиевые диоды работают в диапазоне -60...+70°С, кремниевые - в диапазоне -60...+150°С, что объясняется малыми обратными токами кремниевых диодов).

которого имеется участок с сильной зависимостью тока от напряжения, т.е.

с большим значением крутизны ΔI/ΔU (ΔI= Icт max - Iст min).
Если такой участок соответствует прямой ветви ВАХ, то прибор называется стабистором.

Параметры стабилитрона:
напряжение стабилизации Ucт, минимальный и максимальный токи стабилизации Iст min Iст max,
дифференциальное сопротивление стабилитрона rд = ΔU/ΔI, которое должно быть возможно меньше.