P-N-csomópont van feszítve előre irányba
p-n-csomópont van feszítve előre irányba
ha azt kíséri az U feszültség plusz az n-típusú régió, és a mínusz - a körzet, ez majdnem teljesen feszültségmentes csökkenni fog a csomópont, az ellenállás, ami sokszor nagyobb ellenállás nagysága. A csomópont jelenik meg további külső elektromos mező, ami csökkenti a belső területen. A potenciál gát van csökkent, és egyenlővé válik a szélessége a csomópont ennek megfelelően csökken (ábra. 2.8, a, b), és az ellenállása.
Az elektromos áram fog körbe. Azonban amíg a szegényített töltéshordozók nagy csomópont ellenállás és a jelenlegi egy kis érték. Ez okozza a mozgása egy további diffúziós a töltéshordozók, amelynek mozgása az tette lehetővé csökkenése miatt a potenciális akadályt.
Amikor a vastagsága a csomópont nullához, és amikor további növekedését U feszültség, mint egy átmeneti tartományban, szegényített töltéshordozók eltűnik. Ennek eredményeképpen, a külső feszültség kompenzáció potenciálgát elektronok és a lyukak, amelyek a fő töltéshordozók -domains kezdenek diffundál szabadon a régióban ellentétes vezetési. Ezért, hogy egyensúlyi diffúzió és drift jelenlegi egyensúly megbomlik, és csökkenése miatt a potenciális akadályt elterjedtek a többségi töltéshordozók növekszik. Az átmenetet áram, amely az úgynevezett közvetlen.
Bevezetés ( „pumpáló”) töltéshordozók keresztül pn átmenetet egy félvezető tartomány, ahol vannak kisebbségi töltéshordozók csökkentésével potenciálfal hívják injekciót.
Ábra. 2.8. Szerkezet csomópont feszítve előre irányba (a): a potenciál eloszlás a csomópont
Ha a csomópont aszimmetrikus és a koncentrációt a lyukak n-típusú tartománya sokkal nagyobb, mint elektron koncentráció n-típusú tartománya, a diffúziós áramlása lyukak lesz sok alkalommal a megfelelő elektronok áramlását, és az utóbbi el lehet hanyagolni. Ebben az esetben van egy egyoldalú injekció töltéshordozók.
Az aszimmetrikus p-n-átmenet koncentrációja a többségi töltéshordozók különböznek több nagyságrenddel (103-104). Ezért, a koncentrációja az injektált kisebbségi töltéshordozók sokkal nagyobb a magas rétegben, mint az alacsony ellenállású, azaz. E. Van egy egyoldalú injekciót. Kisebbségi töltéshordozók injektáljuk elsősorban az alacsony ellenállású réteg egy nagy impedanciájú.
Beadása réteg, amely viszonylag kis ellenállású úgynevezett emitter; egy réteg, amelyben a többségi töltéshordozók nem fecskendezzük rá - bázis.
Ennek eredményeként, a befecskendezés és a határait átmenet -domains további töltéshordozók nem fogja az alapvető, hogy a szakterületen. Közel a találkozásánál lyuk koncentráció a régióban, és elektronok a régióban eltérnek az egyensúlyi:
(2,16) azt mutatja, hogy a koncentráció a kisebbségi töltéshordozók a határfelületen találkozásánál exponenciálisan növekszik attól függően, hogy a rájuk kapcsolt feszültség.
Több kisebbségi töltéshordozók kompenzálva van, amikor a többségi töltéshordozók, amely származik a nagy részét a félvezető. Ennek eredményeként, a határ találkozásánál megjelenik töltés által létrehozott többségi töltéshordozók és állapotától.
Elektroneutralitás félvezető helyreállt. Az ilyen újraelosztás a többségi töltéshordozók vezet az elektromos áram a külső áramkörben, hiszen jön a töltéshordozók cserélni az eltávozott, és eltűnt eredményeként rekombináció.
Kisebbségi töltéshordozók csapdába a határfelületen az injekciónak tudható be csomópont, kerülnek a régió az ellenkező vezetési típusú. Ennek az az oka a diffúziós és drift. Ha a térerősség a félvezető kicsi, a fő oka a mozgás a koncentrációgradiens. Annak hatására a kisebbségi töltéshordozók (ebben az esetben - lyukak) belül mozgó félvezető és a fő (elektronok) felülete felé egy injekciót, ahol intenzív rekombináció.
Amikor a diffúziós kisebbségi töltéshordozók a félvezető koncentrációjuk folyamatosan csökken létrejövő rekombináció következtében. Ha a méret és típus régiók meghaladják a diffúziós hossz (masszív félvezető), a koncentráció a kisebbségi töltéshordozók távol az átmenet határozza meg a kifejezés
Itt - távolság a ponttól, ahol a túlzott koncentrációt egyenlő vagy
Így, ha a bulk félvezető egy bizonyos ponton a koncentrációja kisebbségi töltéshordozók egyenlő, a távolság a félvezető, hogy csökken a mélység.
A parttól kisebbségi töltéshordozó koncentráció hajlamos. Következésképpen, közel a csomópont aktuális a rendszerben van, elsősorban az diffúziós mozgása injektált töltéshordozók. Távol a csomópont, ahol a diffúziós aktuális összetevő nullához, az utóbbi a karakter egy sodródás és a fő töltés menesztők egy elektromos mező által létrehozott egy külső feszültséget a helyszínen és típusa régiót pedig ohmos ellenállás. Ha a vastagsága a domének elég kicsi ahhoz, hogy az a feltétel lehet kiindulni, hogy a koncentráció a kisebbségi töltéshordozók belül félvezető változik, mint egy közel lineáris:
Egyensúlyi állapotban a felesleges kisebbségi töltéshordozók felhalmozódott a régióban az ellenkező vezetési típusú, hordoznak töltést Q, amely arányos az érték a koncentráció, és így a jelenlegi a rendszeren keresztül, és az időállandó a kisebbségi töltéshordozók élettartamát. Ezért bármilyen változás a jelenlegi kíséri változás a felelős felhalmozott mindkét oldalán csomópont. A egyoldalú injekciót töltés főleg felhalmozódott a magas ellenállású bázis.
Az egyensúlyi állapot a csomópont áram folyik, amely két elemből áll. Az egyik oka az, hogy a diffúzió a többségi töltéshordozók a terület, ahol a kisebbségi, a másik - az eltolódás a kisebbségi töltéshordozók termikus eredetű. Kérelemre határidős feszültség, ez az egyensúly megbomlik.
A jelenlegi diffúziós többségi töltéshordozók által csökkentve a potenciális akadályt növeli és időben függvénye az alkalmazott feszültség:
- a folyó áram az egyik irányba a csomópont, amely egyensúlyi állapotban).
Egy másik összetevője a jelenlegi és az alkalmazott feszültség lényegében nem változott. Ez azért van, mert az elektronok és lyukak, amelyek létrehozásához termelt áram közel találkozásánál, a parttól kevesebb, mint a diffúziós hossz L. Ezek a díjak, amelyek előállítása olyan nagy távolság, főleg rekombinált mielőtt az átmenet. Megváltoztatása átmenet szélességét a fuvarozók eredetmegjelölés nem játszik jelentős szerepet. Ezek generálódik a vastagsága által meghatározott diffúziós hossza, és jön létre. Ennek megfelelően, a jelenlegi mozgása által okozott a töltéshordozók, változatlan marad, azaz. E. például egy egyensúlyi állapotban, amelyben egyenlő volt Goku felé irányuló, és azt. Következésképpen, ha a kapott átfolyó áram a közvetlen feszültséget
Ez az egyenlet egy idealizált csomópont alapján, amelyek meghatározzák az áram-feszültség karakterisztika félvezető eszközök. Jelenleg az úgynevezett termikus vagy fordított telítettség áram. Ennek értéke a félvezető bizonyos szennyezések koncentrációja csak attól függ a hőmérséklet az utóbbi, és nem függ az alkalmazott feszültség. Változó szélesség és potenciál eloszlás közel ábrán látható. 2,8 és 6.