Čo je to p-n prechod elektrónovej diery
Medzi polovodiče patria látky s odporom 10-5 až 102 ohm x m. Z hľadiska elektrických vlastností zaujímajú medzipolohu medzi kovmi a izolantmi.
Odpor polovodiča je ovplyvnený mnohými faktormi: silne závisí od teploty (odpor klesá so zvyšujúcou sa teplotou), závisí od osvetlenia (odpor klesá vplyvom svetla) atď.
V závislosti od typu nečistôt v polovodiči prevláda jedna z vodivosti — elektrónová (typ n) alebo diera (typ p).
Hlavnou súčasťou každého polovodičového zariadenia (dióda, LED, tranzistor, tyristor a pod.) je tzv. P-elektrónový otvor-spoj. Získa sa, ak časť kryštálu má vodivosť typu n a druhá časť má vodivosť typu p. Obidve oblasti musia byť získané v jednom monolitickom kryštáli s rovnakou mriežkou.P-n-prechod nemožno získať mechanickým spojením dvoch kryštálov s rôznymi typmi vodivosti.
Hlavnými prúdovými nosičmi sú diery v p-oblasti a voľné elektróny v n-oblastiach – rozptýlené z jednej oblasti do druhej.V dôsledku rekombinácie (vzájomná neutralizácia nábojov) elektrónov a dier medzi p a n vzniká polovodičová vrstva ochudobnená o prúdové nosiče (blokovacia vrstva).
Prebytočný náboj vytvárajú záporné ióny p-oblasti a kladné ióny n-oblasti a celý objem polovodiča ako celku zostáva elektricky neutrálny. V dôsledku toho na p-n prechode vzniká elektrické pole smerované z n-roviny do p-oblasti a bráni ďalšej difúzii dier a elektrónov.
Pri p-n-prechode vzniká rozdiel elektrického potenciálu, to znamená, že vzniká takzvaná potenciálna bariéra. Rozloženie potenciálu v prechodovej vrstve závisí od vzdialenosti. Potenciálna nula sa zvyčajne považuje za potenciál v p-oblasti priamo v blízkosti p-n-križovatky, kde nie je žiadny priestorový náboj.
Dá sa ukázať, že p-n prechod má rektifikačnú vlastnosť. Ak je záporný pól zdroja jednosmerného napätia pripojený k p-oblasti, potom sa potenciálna bariéra zvýši s hodnotou aplikovaného napätia a hlavné prúdové nosiče nebudú môcť prechádzať cez p-n prechod. Potom polovodičový usmerňovač bude tam veľmi vysoký odpor a takzvaný spätný prúd bude veľmi malý.
Ak však k oblasti p pripojíme kladný pól a k oblasti n Cc záporný pól zdroja, potenciálna bariéra sa zníži a hlavné prúdové nosiče budú môcť prechádzať cez p-n prechod. V reťazci sa objaví tzv Dopredný prúd, ktorý sa bude zvyšovať so zvyšujúcim sa napätím zdroja.
Prúdová charakteristika diódy
Takže elektrónová dráha-diera - spojenie medzi dvoma oblasťami polovodičov, z ktorých jedna má elektrickú vodivosť typu n a druhá je typu p. Prechod elektrón-diera slúži ako základ pre polovodičové prvky. V prechodovej oblasti sa vytvára vrstva priestorového náboja, ochudobnená o mobilné nosiče náboja. Táto vrstva predstavuje potenciálnu bariéru pre väčšinu a potenciálnu studňu pre menšinové nosiče náboja Hlavnou vlastnosťou prechodu elektrón-diera je unipolárna vodivosť.
Široko používané sú nelineárne polovodičové prvky s nevyváženými charakteristikami prúdového napätia na premenu AC na DC... Takéto prvky s jednosmernou vodivosťou sa nazývajú usmerňovače alebo elektrické ventily.
Pozri tiež: Polovodičové súčiastky — typy, prehľad, použitie