Hva er et p-n-kryss for elektronhull
Halvledere inkluderer stoffer med en motstand på 10-5 til 102 ohm x m. Når det gjelder deres elektriske egenskaper, inntar de en mellomposisjon mellom metaller og isolatorer.
Motstanden til en halvleder påvirkes av mange faktorer: den avhenger sterkt av temperaturen (motstanden avtar med økende temperatur), den avhenger av belysningen (motstanden avtar under påvirkning av lys), etc.
Avhengig av typen urenheter i halvlederen, råder en av ledningsevnene - elektron (n-type) eller hull (p-type).
Hoveddelen av enhver halvlederenhet (diode, LED, transistor, tyristor, etc.) er den såkalte. P-elektron hull-kryss. Det oppnås hvis en del av krystallen har n-type ledningsevne og den andre delen har p-type ledningsevne. Begge områdene må oppnås i én monolittisk krystall med samme gitter En p-n-kryss kan ikke oppnås ved mekanisk å koble to krystaller med forskjellige typer ledningsevne.
Hovedstrømbærerne er hull i p-regionen og frie elektroner i n-regioner - spredt fra en region til en annen.På grunn av rekombinasjonen (gjensidig nøytralisering av ladninger) av elektroner og hull mellom p og n, dannes et halvlederlag tømt for strømbærere (blokkerende lag).
Den overskytende ladningen skapes av negative ioner i p-regionen og positive ioner i n-regionen, og hele volumet av halvlederen som helhet forblir elektrisk nøytral. Som et resultat, ved p-n-krysset, oppstår et elektrisk felt rettet fra n-planet til p-området og forhindrer ytterligere diffusjon av hull og elektroner.
I p-n-overgangen dannes det en elektrisk potensialforskjell, det vil si at det oppstår en såkalt potensialbarriere. Potensialfordelingen i overgangslaget avhenger av avstanden. Potensial null blir vanligvis tatt for å være potensialet i p-regionen rett nær et p-n-kryss hvor det ikke er romladning.
Det kan vises at p-n-krysset har en utbedrende egenskap. Hvis den negative polen til en likespenningskilde er koblet til p-området, vil potensialbarrieren øke med verdien av den påførte spenningen, og hovedstrømbærerne vil ikke kunne passere gjennom p-n-krysset. Deretter halvleder likeretter det vil være en veldig høy motstand og den såkalte reversstrømmen vil være veldig liten.
Men hvis vi knytter en positiv til p-regionen, og til n-regionen Cc den negative polen til kilden, vil den potensielle barrieren avta og hovedstrømbærerne vil kunne passere gjennom p-n-krysset. I kjeden vil dukke opp den såkalte En foroverstrøm som vil øke når kildespenningen øker.
Strømspenningskarakteristikk for dioden
Så et elektronbanehull - et kryss mellom to områder av halvledere, hvorav den ene har n-type elektrisk ledningsevne og den andre er p-type. Elektron-hull-krysset fungerer som grunnlag for halvlederenheter. I overgangsregionen dannes et romladningslag, utarmet i mobile ladningsbærere. Dette laget representerer en potensiell barriere for majoriteten og en potensiell brønn for minoritetsladningsbærere Hovedegenskapen til elektron-hull-overgangen er unipolar ledning.
Ikke-lineære halvlederelementer med ubalanserte strøm-spenningsegenskaper er mye brukt å konvertere AC til DC... Slike elementer med ensrettet ledningsevne kalles likerettere eller elektriske ventiler.