ОәК. 042-14-2-06. 01. 20. 04 /03-2013 поәк оқытушыға арналған

жүктеу 28,79 Mb. бет 269/308 Дата 20.02.2018 өлшемі 28,79 Mb. #10256 түрі Жұмыс бағдарламасы

Осы көлемдік зарядтар шекарада электр өрісі n-аймақтан p-ға бағыталған қос электрлік қабат түзеді, бұл өріс әріқарай лектрондардың бағытта, ал кемтіктердің бағытта ауысуына кедергі жасайды. Егер n- және p-жартылай өткізгіштердегі донорлар мен акцепторлардың концентрациялары бірдей болса, онда қозғалмайтын зарядтар орналасатын қабаттардың қалыңдықтары бірдей болады (). p-n ауысудың қандай да бір қалыңдығында екі жартылай өткізгіштің де Ферми деңгейлері теңесетін тепе-теңдік күй қалыптасады. p-n-ауысу аймағында энергетикалық деңгейлер майысады, нәтижесінде электрондар үшін, сол сияқты кемтіктер үшін де потенциалдық барьер пайда болады. Потенциалдық барьердің биіктігі екі өткізгіштің Ферми деңгейлерінің алғашқы орындарының айырымымен анықталады. Акцепторлық жартылай өткізгіштердің барлық энергетикалық 3.6.3.1-сурет деңгейлері донорлық жартылай өткізгіштердің деңгейлерімен салыстырғанда -ге тең биіктікте орналасады, бұл көтерілу қос қабаттың қалыңдығына тең. p-n-ауысуда -қабаттың қалыңдығы шамасында, ал түйісу потенциалдар айырымы ондықтың бірнеше үлесіндей болады. Токты тасымалдаушылар бұндай потенциалдар айырымын тек бірнеше мың градус температурада ғана жеңуі мүмкін, сондықтан жай температураларда тепе-тең түйіспе қабат жабушы (өте үлкен кедергісімен сипатталады) деп аталады. Жабушы қабаттың кедергісін сыртқы электр өрісінің көмегімен өзгертуге болады. p-n-ауысуға түсірілген сыртқы электр өрісі n-жартылай өткізгіштен p-жартылай өткізгішке қарай, яғни түйіспе қабаттың өрісімен бағытталса, онда ол түйісу шекарасынан n-жартылай өткізгіште электрондардың, p-жартылай өткізгіште кемтіктердің қарама-қарсы жаққа қозғалысын тудырады (3.6.3.2-сурет). 3.6.3.2-сурет Нәтижесінде жабушы қабат кеңейіп, кедергісі артады. Жабушы қабатты кеңейтетін сыртқы өрістің бағытын жабушы (кері) бағыт дейді. Бұл бағытта p-n-ауысу арқылы ток жүрмейді. Жабушы қабатта жабушы бағытта ток тек негізігі емес ток тасымалдаушылар (p-жартылай өткізгіште электрондардың, n-жартылай өткізгіште электрондардың) нәтижесінде пайда болады. p-n-ауысуға түсірілген сыртқы электр өрісі түйіспе қабаттың өрісіне қарсы бағытталса, онда ол ауысу шекарасына n-жартылай өткізгіште электрондардың, p-жартылай өткізгіште кемтіктердің бір-біріне қарсы қозғалысын тудырады. Бұл аймақта олар рекомбинацияланады, түйіспе қалыңдығы және оның кедергісі азаяды. Сондықтан бұл бағытта электр тоғы p-n-ауысу арқылы p-жартылай өткізгіштен n-жартылай өткізгішке қарай өтеді: оны өткізу (тура) бағыт дейді. Сонымен, p-n-ауысу (металдың жартылай өткізгішпен түйісуі сияқты) бірбағытты (вентильді) өткізгіштікке ие. 3.6.3.3-суретте p-n-ауысудың вольт-амперлік сипаттамасы көрсетілген. 3.6.3.3-сурет Айтылып кеткендей, тура бағыттағы кернеуде сыртқы электр өрісі негізгі ток тасымалдаушылардың ауысу шекарасына бағытталған қозғалысын тудырады. Нәтижесінде түйісу қабаты азаяды, оған сәйкес ауысу кедергісі де кемиді, ал ток күші артады. Токтың бұл бағыты тура делінеді. Ал жабушы (кері) кернеуде сыртқы электр өрісі негізгі ток тасымалдаушылардың ауысу шекарасына қарай қозғалуына кедергі жасайды да, өткізгіштерде концентрациясы көп болмайтын негізгі емес ток тасымалдаушылардың қозғалысын тудырады. Бұл түйісуші қабаттың қалыңдауына, сәйкес ауысу кедергісінің артуына әкеледі. Сондықтан бұл жағдайда p-n-ауысу арқылы тек аз мөлшерде ток ( кері ток) өтеді. Бұл токтың шамасының тез артуы түйісуші қабаттың тесіліп қирауына әкеледі. Айнымалы ток тізбегіне жалғанған p-n-ауысуы түзеткіш ретінде жұмыс істейді.. жүктеу 28,79 Mb. Достарыңызбен бөлісу:

©g.engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз