P-n перехід, електрикам

p-n (пе-ен) перехід - область простору на стику двох напівпровідників p- і n-типу, в якій відбувається перехід від одного типу провідності до іншого, такий перехід ще називають електронно - дірковий переходом.

Всього є два типи напівпровідників це p і n типу. В n - типі основними носіями заряду є електрони. а в p - типі основними - позитивно заряджені дірки. Позитивна дірка виникає після відриву електрона від атома і на місці нього утворюється позитивна дірка.

Що б розібратися як працює p-n перехід треба вивчити його складові тобто напівпровідник p - типу і n - типу.

Напівпровідники p і n типу изго-тавліваются на основі монокристалічного кремнію, що має дуже високу ступінь чистоти, тому найменші домішки (менше 0,001%) су-громадським чином змінюють його електрофізичні властивості.

У напівпровіднику n типу основними носіями заряду є електрони. Для отримання їх використовують донорні домішки, які вводяться в кремній, - фосфор, сурма, миш'як.

У напівпровіднику p типу основними носіями заряду є позитивно заряджені дірки. Для отримання їх використовують акцепторні домішки - алюміній, бор.

Напівпровідник n - типу (електронної провідності)

Домішковий атом фосфору зазвичай заміщає основний атом в вузлах кри-сталліческой решітки. При цьому чотири валентних електрони атома фосфору вступають в зв'язок з чотирма валентними електронами сусідніх чотирьох атомів кремнію, утворюючи стійку оболонку з восьми електронів. П'ятий валентний електрон атома фосфору виявляється слабо пов'язаним зі своїм атомом і під дією зовнішніх сил (теплові коливання решітки, зовнішнє електричне поле) легко стає вільним, створюючи підвищену концентрацію вільних електронів. Кристал набуває електронну провідність або провідність n-типу. При цьому атом фосфору, позбавлений електрона, жорстко пов'язаний з кристалічною решіткою кремнію поклади-них зарядом, а електрон є рухомим негативним зарядом. При відсутності дії зовнішніх сил вони компенсують один одного, т. Е. В кремнії n-тіпаколічество вільних електронів провідності визна-ляется кількістю введених донорних атомів домішки.

Напівпровідник p - типу (доречний провідності)

Атом алюмінію, який має тільки три валентних електрони, не може самостійно створити стійку восьміелектронную оболонку з сусідніми атомами кремнію, так як для цього йому необхідний ще один електрон, який він відбирає у одного з атомів кремнію, що знаходиться поблизу. Атом кремнію, позбавлений електрона, має позитивний заряд і, так як він може захопити електрон сусіднього атома кремнію, його можна вважати рухомим позитивним зарядом, не пов'язаним з кристалічною решіткою, званим діркою. Атом алюмінію, який захопив електрон, стає негативно зарядженим центром, жорстко пов'язаним з кристал-вої гратами. Електропровідність такого напівпровідника обумовлена ​​рухом дірок. тому він називається дірковим полупроводні-ком р-типу. Концентрація дірок відповідає кількості введених атомів акцепторної домішки.