Запирающий слой в электронно дырочном переходе
Рис.4 - Образование запирающего слоя (АВ) в электронно-дырочном переходе (а); распределение в нем плотности объемного заряда (б); потенциала (е) и напряженности поля (г)
По современным воззрениям в р-n-переходе запирающий слой образуется даже при отсутствии внешнего напряжения. Если имеется контакт р- и n-германия (рис.4а), то вследствие беспорядочного теплового движения носителей происходит их диффузия (проникновение) из одного полупроводника в другой. Из германия я в германий р диффундируют электроны, в обратном направлении диффундируют дырки. По обе стороны границы раздела создаются объемные разноименные заряды: положительный в германии я и отрицательный в германии р. Распределение плотности этих зарядов р показано иа графике рис.4 б. Между зарядами возникает так называемая контактная разность потенциалов и действует электрическое поле, препятствующее дальнейшей диффузии носителей.
Графики рис.4 в и г изображают распределение потенциала φ и напряженности поля Е по обе стороны р-n-перехода, причем потенциал полупроводника типа р принят за нулевой. Как видно, в р-n-переходе возникает потенциальный барьер, который большинство носителей не может преодолеть. Но все же переход через границу в небольшом количестве электронов и дырок в противоположных направлениях наблюдается и в установившемся состоянии, так как при беспорядочном тепловом движении носителей среди них всегда найдутся имеющие энергию, достаточную для преодоления контактной разности потенциалов. Таким образом, показанное на рис.4 состояние перехода находится в динамическом равновесии.
Пограничные слои АБ и БВ у р-n-перехода имеют уменьшенное количество основных носителей, и их сопротивление выше, чем у остальной части полупроводника. Совокупность этих слоев, т. е. вcя область А В, и является запирающим слоем.
Рис.5 - Расширение запирающего слоя и повышение потенциального барьера в нем под действием обратного напряжения
Страницы: 1 2