什么是电子空穴p-n结

半导体包括电阻为10-5至102欧姆×米的物质,就其电性能而言,它们处于金属和绝缘体之间的中间位置。

半导体的电阻受许多因素影响:它在很大程度上取决于温度(电阻随温度升高而降低),它取决于照明(电阻在光的影响下降低)等。

根据半导体中杂质的类型,其中一种导电性占优势——电子(n 型)或空穴(p 型)。

半导体二极管

任何半导体器件(二极管、LED、晶体管、晶闸管等)的主要部分都是所谓的。 P-电子空穴结。如果晶体的一部分具有n型导电性而另一部分具有p型导电性,则获得。这两个区域必须在具有相同晶格的单片晶体中获得。通过机械连接具有不同类型导电性的两个晶体无法获得 p-n 结。

主要的载流子是 p 区中的空穴和 n 区中的自由电子——从一个区域扩散到另一个区域。由于 p 和 n 之间电子和空穴的复合(电荷相互中和),形成了载流子耗尽的半导体层(阻挡层)。

过剩电荷由 p 区的负离子和 n 区的正离子产生,半导体的整个体积整体上保持电中性。结果,在 p-n 结处,产生了从 n 面指向 p 区的电场,阻止了空穴和电子的进一步扩散。

P-n结

在p-n跃迁中,形成电位差,即产生所谓的势垒。过渡层中的电势分布取决于距离。零电位通常被认为是直接靠近没有空间电荷的 p-n 结的 p 区中的电位。

可以证明 p-n 结具有整流特性。如果直流电压源的负极接在p区,那么势垒会随着外加电压值的增加而增大,主载流子将无法通过p-n结。然后 半导体整流器 会有很高的电阻,所谓的反向电流会很小。

P-n结整流二极管

但是,如果我们将正极连接到 p 区,并将源极 Cc 连接到 n 区,则势垒将降低,主要载流子将能够通过 p-n 结。在链中会出现所谓的正向电流将随着源电压的增加而增加。

二极管的电流-电压特性

二极管的电流-电压特性

什么是电子空穴p-n结

因此,电子通道孔 - 两个半导体区域之间的结,其中一个具有 n 型导电性,另一个是 p 型。电子-空穴结是半导体器件的基础。在过渡区中,形成空间电荷层,耗尽移动电荷载流子。该层代表多数电荷载流子的势垒和少数电荷载流子的势阱。电子-空穴跃迁的主要性质是单极传导。

具有不平衡电流-电压特性的非线性半导体元件被广泛应用 将交流电转换为直流电... 这种具有单向导电性的元件称为整流器或电动阀。

也可以看看: 半导体器件 — 类型、概述、用途

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