什麼是電子空穴p-n結
半導體包括電阻為10-5至102歐姆×米的物質,就其電性能而言,它們處於金屬和絕緣體之間的中間位置。
半導體的電阻受許多因素影響:它在很大程度上取決於溫度(電阻隨溫度升高而降低),它取決於照明(電阻在光的影響下降低)等。
根據半導體中雜質的類型,其中一種導電性佔優勢——電子(n 型)或空穴(p 型)。
任何半導體器件(二極管、LED、晶體管、晶閘管等)的主要部分都是所謂的。 P-電子空穴結。如果晶體的一部分具有n型導電性而另一部分具有p型導電性,則獲得。這兩個區域必須在具有相同晶格的單片晶體中獲得。通過機械連接具有不同類型導電性的兩個晶體無法獲得 p-n 結。
主要的載流子是 p 區中的空穴和 n 區中的自由電子——從一個區域擴散到另一個區域。由於 p 和 n 之間電子和空穴的複合(電荷相互中和),形成了載流子耗盡的半導體層(阻擋層)。
過剩電荷由 p 區的負離子和 n 區的正離子產生,半導體的整個體積整體上保持電中性。結果,在 p-n 結處,產生了從 n 面指向 p 區的電場,阻止了空穴和電子的進一步擴散。
在p-n躍遷中,形成電位差,即產生所謂的勢壘。過渡層中的電勢分佈取決於距離。零電位通常被認為是直接靠近沒有空間電荷的 p-n 結的 p 區中的電位。
可以證明p-n結具有整流特性。如果直流電壓源的負極接在p區,那麼勢壘會隨著外加電壓值的增加而增大,主載流子將無法通過p-n結。然後 半導體整流器 會有很高的電阻,所謂的反向電流會很小。
但是,如果我們將正極連接到 p 區,並將源極 Cc 連接到 n 區,則勢壘將降低,主要載流子將能夠通過 p-n 結。在鏈中會出現所謂的正向電流將隨著源電壓的增加而增加。
二極管的電流-電壓特性
因此,電子通道孔 - 兩個半導體區域之間的結,其中一個具有 n 型導電性,另一個是 p 型。電子-空穴結是半導體器件的基礎。在過渡區中,形成空間電荷層,耗盡移動電荷載流子。該層代表多數電荷載流子的勢壘和少數電荷載流子的勢阱。電子-空穴躍遷的主要性質是單極傳導。
具有不平衡電流-電壓特性的非線性半導體元件被廣泛應用 將交流電轉換為直流電... 這種具有單嚮導電性的元件稱為整流器或電動閥。
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