Mikä on elektroniaukon p-n-liitos

Puolijohteisiin kuuluvat aineet, joiden resistanssi on 10-5 - 102 ohm x m. Sähköisiltä ominaisuuksiltaan ne ovat metallien ja eristeiden välissä.

Puolijohteen resistanssiin vaikuttavat monet tekijät: se riippuu voimakkaasti lämpötilasta (vastus pienenee lämpötilan noustessa), se riippuu valaistuksesta (resistanssi pienenee valon vaikutuksesta) jne.

Puolijohteessa olevien epäpuhtauksien tyypistä riippuen vallitsee yksi johtavuudesta - elektroni (n-tyyppi) tai aukko (p-tyyppi).

Minkä tahansa puolijohdelaitteen (diodi, LED, transistori, tyristori jne.) pääosa on ns. P-elektronireikäliitos. Se saadaan, jos osa kiteestä on n-tyypin johtavuus ja toinen osa p-tyypin johtavuus. Molemmat alueet on saatava yhdestä monoliittisesta kiteestä, jolla on sama hila.P-n-liitosta ei voida saada mekaanisesti yhdistämällä kaksi eri johtavuustyyppiä omaavaa kidettä.

Tärkeimmät virran kantajat ovat reikiä p-alueella ja vapaita elektroneja n-alueilla - hajallaan alueelta toiselle.Elektronien ja p:n ja n:n välisten reikien rekombinaatiosta (varausten keskinäinen neutralointi) johtuen muodostuu puolijohdekerros, joka on tyhjentynyt virran kantajista (sulkukerros).

Ylimääräisen varauksen muodostavat p-alueen negatiiviset ionit ja n-alueen positiiviset ionit, ja puolijohteen koko tilavuus pysyy sähköisesti neutraalina. Tämän seurauksena p-n-liitoksessa syntyy n-tasolta p-alueelle suunnattu sähkökenttä, joka estää reikien ja elektronien diffuusion.

P-n-siirtymässä muodostuu sähköinen potentiaaliero, eli syntyy ns. potentiaalieste. Potentiaalijakauma siirtymäkerroksessa riippuu etäisyydestä. Potentiaalin nollaksi katsotaan yleensä potentiaali p-alueella suoraan lähellä p-n-risteystä, jossa ei ole avaruusvarausta.

Voidaan osoittaa, että p-n-liitoksella on tasasuuntausominaisuus. Jos DC-jännitelähteen negatiivinen napa on kytketty p-alueeseen, potentiaalisulku kasvaa syötetyn jännitteen arvon myötä ja päävirrankannattajat eivät pääse kulkemaan p-n-liitoksen läpi. Sitten puolijohteinen tasasuuntaaja tulee olemaan erittäin suuri vastus ja niin sanottu käänteisvirta on hyvin pieni.

Jos kuitenkin liitetään positiivinen p-alueeseen ja n-alueeseen Cc lähteen negatiivinen napa, niin potentiaalieste pienenee ja päävirrankannattajat pääsevät kulkemaan p-n-liitoksen läpi. Ketjuun ilmestyy ns Myötävirta, joka kasvaa lähteen jännitteen kasvaessa.

Diodin virta-jännite-ominaisuus

Joten elektronin polun reikä - risteys kahden puolijohteiden alueen välillä, joista toinen on n-tyypin sähkönjohtavuus ja toinen p-tyyppinen. Elektroni-reikäliitos toimii puolijohdelaitteiden perustana. Siirtymäalueelle muodostuu avaruusvarauskerros, joka on tyhjentynyt liikkuvista varauksenkantajista. Tämä kerros edustaa potentiaalisulkua enemmistölle ja potentiaalikaivoa vähemmistövarauksenkantajille.Elektronireikäsiirtymän pääominaisuus on unipolaarinen johtuminen.

Epälineaarisia puolijohdeelementtejä, joilla on epäsymmetriset virta-jännite-ominaisuudet, käytetään laajalti vaihtovirran muuntamiseksi DC:ksi... Tällaisia ​​elementtejä, joilla on yksisuuntainen johtavuus, kutsutaan tasasuuntaajiksi tai sähköventtiileiksi.

Katso myös: Puolijohdelaitteet - tyypit, yleiskuvaus, käyttö