Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Объясните причину возникновения дрейфового тока?

Что такое туннельный эффект и где используется?

Туннельный эффект можно наблюдать в туннельном диоде. Туннельный диод – полупроводниковый диод на основе вырожденного проводника, в котором туннельный эффект приводит к появлению на ВАХ при прямом напряжении участка отрицательной дифференциальной проводимости. Материалом для туннельных диодов служит сильно

легированный германий или арсенид галлия. Туннельные диоды являются быстродействующими полупроводниковыми приборами, применяются в генераторах высокочастотных колебаний и быстродействующих импульсных устройствах.

Для возникновения туннельного эффекта необходимо наличие одинаковых свободных энергетических уровней по обе стороны потенциального барьера. Электроны могут “просачиваться” сквозь узкий потенциальный барьер даже тогда, когда их энергия меньше высоты потенциального барьера. Эффект прохождения электрона сквозь узкий потенциальный барьер называют туннельным эффектом. “Просачивание” или туннелирование электронов объясняется его волновыми свойствами.

 

Объясните процесс возбуждения электронов?

Рассмотрим механизм электропроводности в твердых телах, как известно из квантовой механики, электроны в изолированных атомах могут находиться только на разрешенных энергетических уровнях. В соответствии с принципом Паули один энергетический уровень могут занимать одновременно не более двух электронов, различающихся магнитными моментами. В нормальном состоянии атома электроны стремятся занять как можно более низкие электрические уровни. На более высокие энергетические уровни они могут переходить получив извне энергию равную разности энергий соответствующих уровней. Этот процесс называется возбуждением электрона. Совершая обратный переход, возбужденный электрон выделяет квант электромагнитного излучения.

 

Как образуется донорная примесь?

Локальные уровни –энергетические уровни обусловленные нарушением периодичности (дефектами) кристаллической решетки. Локальные уровни, обусловленные примесями, называют примесными уровнями. Эти уровни могут размещаться в близи как зоны проводимости, так и валентной зоны. В одном случае вероятен переход электрона с занятого примесного уровня в зону проводимости. Такой тип дефекта кристаллической решетки называют донором, а создающую его примесь донорной.

 

Как образуется акцепторная примесь?

Локальные уровни –энергетические уровни обусловленные нарушением периодичности (дефектами) кристаллической решетки. Локальные уровни, обусловленные примесями, называют примесными уровнями. Эти уровни могут размещаться в близи как зоны проводимости, так и валентной зоны. В одном случае возможен переход (захват) электрона из валентной зоны на незанятый примесный уровень и образование дырки проводимости. Дефект кристаллической решетки подобного типа называют акцептором, а соответствующую ей примесь акцепторной.

 

Что такое полупроводник n-типа?

В примесном полупроводнике наряду с примесной электропроводностью существует собственная электропроводность. В собственном полупроводнике концентрации электронов и дырок одинаковы. В примесном полупроводнике преобладает

концентрация электронов (для донорной примеси) или дырок (для акцепторной примеси).

Подвижные носители заряда с преобладающей концентрацией называются основными.

Так, в полупроводнике с донорной примесью основные носители заряда- электроны, поэтому его называют полупроводником n-типа. Дырки в таком полупроводнике являются не основными носителями заряда.

 

Что такое полупроводник p-типа?

В примесном полупроводнике наряду с примесной электропроводностью существует собственная электропроводность. В собственном полупроводнике концентрации электронов и дырок одинаковы. В примесном полупроводнике преобладает

концентрация электронов (для донорной примеси) или дырок (для акцепторной примеси).

Подвижные носители заряда с преобладающей концентрацией называются основными.

В полупроводнике с акцепторной примесью основные носители заряда- дырки. Поэтому его называют полупроводником p-типа. В этом случае электроны являются не основными носителями заряда.

Объясните причину возникновения дрейфового тока?

Рассмотрим процесс образования и свойства p-n –перехода. Допустим, что концентрация электронов в n- областях полупроводника равна концентрации дырок в р-области. На границе областей возникают градиенты концентраций электронов и дырок, вследствие чего происходит диффузия дырок из р-области и электронов из n-области полупроводника. Диффузия электронов и дырок создает диффузионный ток через p-n-переход.В результате диффузии носителей заряда в граничном слое происходит рекомбинация, р- область приобретает нескомпенсированный отрицательный заряд, а n- область приобретает нескомпенсированный положительный заряд, обусловленные соответственно отрицательными и положительными ионами. В граничном слое образуется электрическое поле, направленное от n-области к р-области. Электрическое поле в этом слое, называемом запирающим, вызывает дрейф не основных носителей заряда (дырок из n-области в р- оласть и электронов- наоборот), создающий дрейфовый ток, встречный по направлению диффузионному току.

 

 

50. Объясните причину возникновения диффузионного тока?Рассмотрим процесс образования и свойства p-n –перехода. Допустим, что концентрация электронов в n- областях полупроводника равна концентрации дырок в р-области. На границе областей возникают градиенты концентраций электронов и дырок, вследствие чего происходит диффузия дырок из р-области и электронов из n-области полупроводника. Диффузия электронов и дырок создает диффузионный ток через p-n-переход.

 

51.Объясните процесс образования электронно-дырочного перехода?Электронно-дырочный, или p-n-переход, образуется между двумя областями полупроводника одна из которых имеет электронную электропроводимость, а другая- дырочную электропроводимость. На практике p-n –переход получают введением в примесный полупроводник примеси с противоположным типом электропроводимости. Например, с введениемдонорной примеси в определенную зону полупроводника p-типа в ней образуется полупроводник n-типа, граничащий с полупроводником p-типа.Рассмотрим процесс образования и свойства p-n –перехода. Допустим, что концентрация электронов в n- областях полупроводника равна концентрации дырок в р-области. На границе областей возникают градиенты концентраций электронов и дырок, вследствие чего происходит диффузия дырок из р-области и электронов из n-области полупроводника. Диффузия электронов и дырок создает диффузионный ток через p-n-переход.В результате диффузии носителей заряда в граничном слое происходит рекомбинация, р- область приобретает Нескомпенсированный отрицательный заряд, а n- область приобретает нескомпенсированный положительный заряд, обусловленные соответственно отрицательными и положительными ионами. В граничном слое образуется электрическое поле, направленное от n-области к р-области. Электрическое поле в этом слое, называемом запирающим, вызывает дрейф не основных носителей заряда (дырок из n-области в р- оласть и электронов- наоборот), создающий дрейфовый ток, встречный по направлению диффузионному току.

 

Образование электронно-дырочного перехода.

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...