To’g’ridan to’g’ri oqim elektr zanjirlarini hisoblash usullari

P-N birikmasining yaratilishi va xususiyatlari

Pn birikmasi - bu har xil turdagi o'tkazuvchanlikdagi ikkita yarimo'tkazgichning aloqa qilish nuqtasida hosil bo'lgan nozik mintaqa. Ushbu yarimo'tkazgichlarning har biri elektr neytraldir. Asosiy shart shundaki, bir yarimo'tkazgichda asosiy zaryad tashuvchilar elektronlar, ikkinchisida esa - teshiklar.

Bunday yarimo'tkazgichlar zaryadning tarqalishi natijasida kontaktga tushganda, p mintaqadan teshik n mintaqaga kiradi. Bu hududdagi elektronlardan biri bilan darhol rekombinatsiyalanadi. Natijada, n mintaqada ortiqcha musbat zaryad paydo bo'ladi. Va p mintaqasida ortiqcha salbiy zaryad mavjud.
Xuddi shu tarzda, n mintaqadagi elektronlardan biri p mintaqasiga kiradi va u erda eng yaqin teshik bilan qayta birlashadi. Bu ham ortiqcha to'lovlarning shakllanishiga olib keladi. n mintaqada ijobiy va p mintaqasida salbiy.
Diffuziya natijasida chegara hududi elektr maydonini hosil qiluvchi zaryadlar bilan to'ldiriladi. U shunday yo'naltiriladiki, u p mintaqasida joylashgan teshiklarni interfeysdan qaytaradi. Va n mintaqadagi elektronlar ham bu chegaradan qaytariladi.
Boshqacha qilib aytganda, ikkita yarim o'tkazgich o'rtasidagi interfeysda energiya to'sig'i hosil bo'ladi. Uni yengish uchun n mintaqadagi elektron to'siqning energiyasidan kattaroq energiyaga ega bo'lishi kerak. Shuningdek, p mintaqasidan bir teshik.
Bunday o'tishda ko'pchilik zaryad tashuvchilarning harakati bilan bir qatorda ozchilik zaryad tashuvchilarning harakati ham mavjud. Bular n-hududdagi teshiklar va p mintaqasidan elektronlar. Shuningdek, ular o'tish orqali qarama-qarshi hududga o'tadilar. Olingan maydon bunga hissa qo'shsa-da, oqim olinadi, ahamiyatsiz. Ozchilikdagi zaryad tashuvchilar soni juda oz bo'lgani uchun.
Agar tashqi potentsiallar farqi oldinga yo'nalishda pn o'tish joyiga ulangan bo'lsa, ya'ni p mintaqaga yuqori potentsial, n mintaqaga esa past potensial qo'llaniladi. Bu tashqi maydon ichki maydonning pasayishiga olib keladi. Shunday qilib, to'siqning energiyasi pasayadi va ko'pchilik zaryad tashuvchilar yarimo'tkazgichlar orqali osongina harakatlanishi mumkin. Boshqacha qilib aytganda, p mintaqadagi teshiklar va n mintaqasidagi elektronlar interfeysga o'tadi. Rekombinatsiya jarayoni kuchayadi va ko'pchilik zaryad tashuvchilarning oqimi ortadi.
P-n-birikmasi va uning xossalari
P-n o'tish joyida p- va n-hududlarda ko'pchilik zaryad tashuvchilarning kontsentratsiyasi teng bo'lishi yoki sezilarli darajada farq qilishi mumkin. Birinchi holda, p-n-birikma nosimmetrik, ikkinchisida - assimetrik deb ataladi. Asimmetrik o'tishlar ko'proq qo'llaniladi.
P-mintaqadagi akseptor nopokligi konsentratsiyasi n-mintaqada donor nopokligi konsentratsiyasidan katta bo'lsin. Shunga ko'ra, p-mintaqasidagi teshiklar (ochiq doiralar) kontsentratsiyasi n-mintaqada elektronlar (qora doiralar) kontsentratsiyasidan kattaroq bo'ladi.
P-mintaqasidan teshiklarning va n-mintaqasidan elektronlarning tarqalishi tufayli ular butun hajm bo'ylab bir xilda taqsimlanadi. Agar elektronlar va teshiklar neytral bo'lsa, diffuziya oxir-oqibat kristalning butun hajmida ularning konsentratsiyasini to'liq tenglashtirishga olib keladi. Biroq, bu sodir bo'lmaydi. Teshiklar, p-mintaqasidan n-mintaqaga o'tib, donor nopokligining atomlariga tegishli elektronlarning bir qismi bilan qayta birlashadi. Natijada, elektronsiz qolgan donor nopoklikning musbat zaryadlangan ionlari musbat zaryadli chegara qatlamini hosil qiladi. Shu bilan birga, bu teshiklarning p-mintaqasidan qochishi qo'shni elektronni tutib olgan akseptor nopokligi atomlari yaqin chegara hududida ionlarning kompensatsiyalanmagan manfiy zaryadini hosil qilishiga olib keladi. Elektronlarning n-mintaqasidan p-mintaqasiga diffuziya harakati xuddi shunday sodir bo'ladi, bu bir xil ta'sirga olib keladi.

8.