Розділ Напівпровідникові прилади та їх використання в обчислювальній техніці
Домішкова провідність напівпровідників
жүктеу/скачать 171 Kb.
|
розділ 2
- Бұл бет үшін навигация:
- 2.4. Електронно-дірковий перехід
| 2.3. Домішкова провідність напівпровідників
Чистий напівпровідник, який би складався тільки з одного хімічного елементу, створити практично не можливо. В реальному напівпровіднику існує певна кількість домішок, тобто атомів іншої хімічної природи. Внесення навіть невеликої кількості домішок (порядку 0,001%) призводить до різкого збільшення електропровідності напівпровідника. Електрони в зоні провідності в напівпровіднику з донорною домішкою називаються основними носіями заряду. Поряд з цим в такому напівпровіднику при достатньо високих температурах за рахунок власних переходів генеруються і дірки. Останні називаються неосновними носіями. Очевидно, що для напівпровідника з донорною домішкою концентрація електронів набагато більша концентрації дірок: Дірки в валентній зоні напівпровідника з трьохвалентною домішкою, яка називається акцепторною, є основними носіями заряду. При цьому в такому напівпровіднику завжди є певна кількість вільних електронів за рахунок власної генерації. Вони є неосновними носіями заряду і для такого напівпровідника: n < p. (6) Отже, струм в домішкових напівпровідниках здійснюється загалом основними носіями заряду. Основні носії з’являються в результаті введення в напівпровідник домішки. Така провідність називається домішковою: електронного (n-) або діркового (p-) типу. 2.4. Електронно-дірковий перехід Електронно-дірковий перехід утворюється на границі двох напівпровідників з різним типом домішкової провідності (див. рис. 2.12). Важливо підкреслити, що електронно-дірковий перехід з потрібними для створення напівпровідникових приладів властивостями повинен бути отриманим в єдиній кристалічній структурі, в різні області якої вводяться акцепторні та донорні домішки. Для цього використовують технологію плавлення (технологія сплавного діода). На границі розділу областей р і n навіть за відсутності зовнішніх джерел електрорушійної сили утворюється потенціальний бар’єр, який власне і є електронно-дірковим переходом (р-n перехід). Це пояснюється тим, що в приграничній області дірки із р-області внаслідок дифузії рекомбінують з електронами із n-області, збільшуючи кількість зарядово не скомпенсованих іонів решітки (збіднений носіями заряду шар). Зменшення кількості носіїв заряду приводить до збільшення опору р-n переходу. Електричне поле подвійного зарядженого приконтактного шару забезпечує дрейфовий струм неосновних носіїв. Рівновага настає, коли цей струм дорівнює дифузійному струму основних носіїв. Товщина збідненого шару d – потенціального бар’єру – залежить від багатьох факторів і може скласти декілька мікрон (див. рис. 2.13). жүктеу/скачать 171 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|