O que é uma junção p-n de buraco de elétron

Os semicondutores incluem substâncias com resistência de 10-5 a 102 ohm x m. Em termos de suas propriedades elétricas, eles ocupam uma posição intermediária entre metais e isolantes.

A resistência de um semicondutor é afetada por muitos fatores: depende fortemente da temperatura (a resistência diminui com o aumento da temperatura), depende da iluminação (a resistência diminui sob a influência da luz), etc.

Dependendo do tipo de impureza no semicondutor, uma das condutividades prevalece - elétron (tipo n) ou buraco (tipo p).

A parte principal de qualquer dispositivo semicondutor (diodo, LED, transistor, tiristor, etc.) é o chamado. P-electron hole-junction. É obtido se parte do cristal tiver condutividade do tipo n e a outra parte tiver condutividade do tipo p. Ambas as regiões devem ser obtidas em um cristal monolítico com a mesma rede.Uma junção p-n não pode ser obtida conectando mecanicamente dois cristais com diferentes tipos de condutividade.

Os principais portadores de corrente são lacunas na região p e elétrons livres nas regiões n — difundidos de uma região para outra.Devido à recombinação (neutralização mútua de cargas) de elétrons e lacunas entre p e n, é formada uma camada semicondutora desprovida de portadores de corrente (camada de bloqueio).

O excesso de carga é criado por íons negativos da região p e íons positivos da região n, e todo o volume do semicondutor como um todo permanece eletricamente neutro. Como resultado, na junção p-n, surge um campo elétrico direcionado do plano n para a região p e impede a difusão adicional de lacunas e elétrons.

Na transição p-n, forma-se uma diferença de potencial elétrico, ou seja, surge a chamada barreira de potencial. A distribuição de potencial na camada de transição depende da distância. O potencial zero geralmente é considerado o potencial na região p diretamente próximo a uma junção pn onde não há carga espacial.

Pode-se mostrar que a junção p-n tem uma propriedade retificadora. Se o pólo negativo de uma fonte de tensão CC estiver conectado à região p, a barreira de potencial aumentará com o valor da tensão aplicada e os principais portadores de corrente não poderão passar pela junção p-n. Então retificador semicondutor haverá uma resistência muito alta e a chamada corrente reversa será muito pequena.

No entanto, se anexarmos um positivo à região p e à região n Cc o pólo negativo da fonte, a barreira de potencial diminuirá e os principais portadores de corrente poderão passar pela junção pn. Na cadeia aparecerá o chamado Uma corrente direta que aumentará à medida que a tensão da fonte aumenta.

Característica corrente-tensão do diodo

Portanto, um buraco no caminho do elétron - uma junção entre duas regiões de semicondutores, uma das quais tem condutividade elétrica do tipo n e a outra é do tipo p. A junção elétron-buraco serve como base para dispositivos semicondutores. Na região de transição, forma-se uma camada de carga espacial, empobrecida em portadores de carga móveis. Esta camada representa uma barreira de potencial para a maioria e um poço de potencial para portadores de carga minoritários.A principal propriedade da transição elétron-buraco é a condução unipolar.

Elementos semicondutores não lineares com características de tensão-corrente desbalanceadas são amplamente utilizados para converter AC em DC... Esses elementos com condutividade unidirecional são chamados de retificadores ou válvulas elétricas.

Veja também: Dispositivos semicondutores — tipos, visão geral, uso