Kas ir elektronu cauruma p-n savienojums

Pie pusvadītājiem pieder vielas ar pretestību no 10-5 līdz 102 omi x m. Pēc elektriskajām īpašībām tie ieņem starpstāvokli starp metāliem un izolatoriem.

Pusvadītāja pretestību ietekmē daudzi faktori: tā ir stipri atkarīga no temperatūras (pretestība samazinās, palielinoties temperatūrai), ir atkarīga no apgaismojuma (gaismas ietekmē pretestība samazinās) utt.

Atkarībā no piemaisījumu veida pusvadītājā dominē viena no vadītspējām — elektronu (n-tipa) vai caurumu (p-tipa).

Jebkuras pusvadītāju ierīces (diode, LED, tranzistors, tiristors utt.) Galvenā daļa ir tā sauktā. P-elektronu caurums-savienojums. To iegūst, ja daļai kristāla ir n-veida vadītspēja, bet otrai daļai ir p-tipa vadītspēja. Abi apgabali jāiegūst vienā monolītā kristālā ar vienādu režģi.P-n-savienojumu nevar iegūt, mehāniski savienojot divus kristālus ar dažāda veida vadītspēju.

Galvenie strāvas nesēji ir caurumi p-apgabalā un brīvie elektroni n-apgabalos - izkliedēti no viena reģiona uz otru.Pateicoties elektronu un caurumu starp p un n rekombinācijai (savstarpējai lādiņu neitralizēšanai), veidojas pusvadītāju slānis, kas noplicināts no strāvas nesējiem (bloķējošais slānis).

Pārmērīgo lādiņu rada p-apgabala negatīvie joni un n-apgabala pozitīvie joni, un viss pusvadītāja tilpums kopumā paliek elektriski neitrāls. Rezultātā p-n krustojumā rodas elektriskais lauks, kas vērsts no n-plaknes uz p-apgabalu un novērš tālāku caurumu un elektronu difūziju.

P-n-pārejā veidojas elektriskā potenciāla starpība, tas ir, rodas tā sauktā potenciāla barjera. Potenciālais sadalījums pārejas slānī ir atkarīgs no attāluma. Potenciāls nulle parasti tiek uzskatīts par potenciālu p-reģionā tieši pie p-n-krustojuma, kur nav vietas lādiņa.

Var parādīt, ka p-n krustojumam ir iztaisnošanas īpašība. Ja līdzstrāvas sprieguma avota negatīvais pols ir pievienots p-apgabalam, tad potenciāla barjera palielināsies līdz ar pieliktā sprieguma vērtību un galvenie strāvas nesēji nevarēs iziet cauri p-n pārejai. Tad pusvadītāju taisngriezis būs ļoti liela pretestība un tā saucamā reversā strāva būs ļoti maza.

Taču, ja p-apgabalam pievienosim pozitīvo, bet n-apgabalam Cc avota negatīvo polu, tad potenciālā barjera samazināsies un galvenie strāvas nesēji varēs iziet cauri p-n krustojumam. Ķēdē parādīsies t.s Tiešā strāva, kas palielināsies, palielinoties avota spriegumam.

Diodes strāvas-sprieguma raksturlielums

Tātad elektronu ceļa caurums ir savienojums starp diviem pusvadītāju apgabaliem, no kuriem vienam ir n-tipa elektrovadītspēja, bet otram ir p-tipa. Elektronu caurumu savienojums kalpo par pamatu pusvadītāju ierīcēm. Pārejas reģionā veidojas kosmosa lādiņa slānis, kas noplicināts mobilajos lādiņnesējos. Šis slānis ir potenciāla barjera lielākajai daļai un potenciāla aka mazākuma lādiņnesējiem.Galvenā elektronu caurumu pārejas īpašība ir vienpolārā vadītspēja.

Plaši tiek izmantoti nelineāri pusvadītāju elementi ar nelīdzsvarotiem strāvas-sprieguma raksturlielumiem lai pārveidotu maiņstrāvu par līdzstrāvu... Tādus elementus ar vienvirziena vadītspēju sauc par taisngriežiem vai elektriskajiem vārstiem.

Skatīt arī: Pusvadītāju ierīces — veidi, pārskats, lietojums