Электротехника и электроника (раздел Электроника)

Основные носители, например, электроны вследствие своего теплового движения, если на их пути нет никакого препятствия, проникают в р-область, так как р-область является вакуумом для электронов n-полупроводника. Время жизни электронов в полупро­воднике р-типа невелико, они рекомбинируют с дырками полупро­водника р-типа. Число свободных электронов становится тем мень­ше, чем более длительное время они находятся в полупроводнике р-типа, в частности, чем больше они удаляются от полупровод­ника п-типа. Диффундируя в соседнюю область, электроны оставляют в по-.ггупроводнике n-типа вблизи границы с полупроводником р-типа слой, обедненный свободными носителями заряда (сопротивление этого слоя велико) и состоящий из неподвижных донорных поло­жительно заряженных ионов, покинутых свободными электронами (рис.1.5, в). С образованием объемного заряда в обедненном слое все больше и больше затрудняется диффузия электронов из полу­проводника n-типа, пока, наконец, не будет переходить столько электронов, сколько требуется для поддержания уже имеющегося объемного заряда и компенсации эффекта рекомбинации. Все сказанное в отношении диффузии электронов из полу­проводника n-типа в полупроводник р-типа относится и к дыр­кам полупроводника р-типа. Они также диффундируют в п-об-ласть, частично рекомбинируя, а образующийся в р-области отри­цательный объемный заряд все больше препятствует их дальней­шему переходу в полупроводник п-типа. Итак, в p-n-переходе протекают одновременно довольно слож­ные процессы: диффузия, рекомбинация и образование объемного заряда. Равновесное состояние устанавливается в том случае, если все три фактора являются сбалансированными. Объемные заряды в р- и n-областях, организованные непод­вижными ионами, образуют внутреннее электрическое поле с на­пряженностью Е (рис. 1.5, в). Так как Na ^ Nn, то p-n-переход в этом случае называется несимметричным. В состоянии равнове­сия объемные заряды по обе стороны p-n-перехода должны быть равны по величине и противоположны п...