Далее: Полупроводниковые диоды Вверх: III. Полупроводниковые приборы Назад: Проводимость полупроводников   Contents

$p {-} n$ переход

Рис. 28

Контакт двух полупроводников с разной проводимостью ($p$- и $n$-типа) называется электронно-дырочным или $p {-} n$-переходом. Он имеет несимметричную проводимость, т.е. обладает вентильными свойствами. Это объясняется диффузией основных носителей -- дырок из $p$-области в $n$-область, а электронов из $n$-области в $p$-область. При этом в пограничном слое происходит их рекомбинация. В результате в $n$-области образуется объемный положительный, а в $p$-области -- объемный отрицательный заряды. Электрическое поле этих зарядов препятствует дальнейшей диффузии основных носителей и способствует дрейфу неосновных носителей (Дрейф -- движение под действием внешних сил). Таким образом, двойной электрический слой из положительных и отрицательных ионов приводит к возникновению потенциального барьера. Образование потенциального барьера иллюстрируется (рис.28) (а -- полупроводники до соприкосновения, б -- в момент соприкосновения, в -- после установления динамического равновесия $I_{\text{дифф}}=I_{\text{дрейф}}$).

Если к $p {-} n$-переходу приложить внешнее напряжение минусом
к $p$-области, а плюсом -- к $n$-области, то потенциальный барьер увеличился (рис.29). В этом случае сопротивление перехода велико, ток через него мал. Этот ток обусловлен движением неосновных носителей заряда -- дырок в $n$-области и электронов в $p$-области. Такое направление тока называется обратным.

Рис. 29

Рис. 30

При противоположной полярности внешнего напряжения потенциальный барьер уменьшается. И если приложенное напряжение больше потенциального барьера, электроны в $n$-области и дырки в $p$-области будут перемещаться навстречу друг другу (рис.30). Сопротивление $p {-} n$-перехода резко снижается, и через него проходит большой ток. Это направление тока называется прямым.

Далее: Полупроводниковые диоды Вверх: III. Полупроводниковые приборы Назад: Проводимость полупроводников   Contents