P-N переход при отсутствии внешнего напряжения

PN переход имеет несимметричную проводимость, то есть нелинейное сопротивление.

Пусть внешнее сопротивление отсутствует. Т.к. в любом полупроводнике имеется тепловое хаотичное движение электронов, то происходит диффузия носителей зарядов.

В результате диффузии по обе стороны границы возникают объемные заряды разных знаков. В области N - положительный объемный заряд, который образован положительнозаряженными атомами донорной примеси и в малой степени дырками. В области P возникает отрицательный заряд, образованный отрицательно заряженными атомами акцепторной примеси и пришедшими сюда электронами.

Объемные заряды возникают вблизи границ, а положительный и отрицательный потенциалы создаются одинаковыми по всей области электронами и дырками. В переходе возникает потенциальный барьер, который препятствует диффузионному движению носителей. Высота барьера равна контактной разности потенциалов и составляет десятые доли вольта. Чем больше концентрация примесей, тем больше концентрация основных носителей, тем большее их число диффундирует через границу. Плотность объемных зарядов возрастает и возрастает контактная разность потенциалов, т.е. высота потенциального барьера.

При этом толщина PN перехода уменьшается, т. к. соответственные объемные заряды образуются в приграничных слоях меньшей толщины.

PN переход при прямом напряжении:

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: