Давайте теперь попытаемся соединить эти два полупроводника. Так как у
одного из них недостаток электронов, а у
другого - избыток, то электроны и дырки устремляются к границе между этими двумя полупроводниками (рис. 2.6). Встретившиеся электрон и дырка рекомбинируют,
т. е, соединяются друг с другом. Процесс рекомбинации продолжается до тех пор,
пока не наступит динамическое равновесие, т. е. пока соотношение "количество электронов/количество дырок" не выровняется. В результате у p-n-перехода образуется обедненный свободными носителями двойной слой пространственного заряда. В р-области этот слой создается оставшимися после рекомбинации свободных носителей, связанными с кристаллической решеткой отрицательными ионами акцепторной примеси (т. е. элемента 3-й группы), а в п-области - положительными ионами донорной (в переводе – "дающей", элементы 5-й группы), и образующееся в результате рекомбинации электрическое поле (р-область заряжена отрицательно, п-область - положительно) противодействует дальнейшему перемещению электронов и дырок (р-область заряжается отрицательно, электрон - тоже имеет отрицательный заряд; одноименные заряды отталкиваются), т. е. наступает динамическое равновесие. Слой из рекомбинировавших электронов с дырками между двумя полупроводниками называется "p-n-переход", а разность потенциалов на р-п-переходе - потенциальным барьером. Для кремния он равен примерно 0,6 В, для германия меньше.
Рис. 2.6. р-п-переход
Во всех полупроводниках постоянно образуются и снова рекомбинируют тепловые электронно-дырочные пары,
создавая некоторое количество не основных носителей тока (для р-области - электронов, для п-области - дырок). Находящиеся вблизи p-n-перехода не основные носители, прежде чем успеют рекомбинировать с основными для того типа полупроводника, в котором они "родились", могут попасть в электрическое поле потенциального барьера, "перескочить" на полупроводник противоположной проводимости (для него они будут "основными") и послужить тем самым причиной возникновения дрейфового
тока (обратный ток).
Так как "перескочивший" не основной носитель уменьшает потенциальный барьер, то для "компенсации" сразу же за ним основной носитель "идет с повинной" к p-n-переходу, где и рекомбинирует.
Полупроводниковый прибор с одним р-п-переходом и называется диодом.
Отличительная особенность диода (благодаря наличию р-п-перехода) - он пропускает ток только в одном направлении - от n-области к р-области. Благодаря этому диоды нашли широкое применение в выпрямителях переменного напряжения.
Рис. 2.7
Классификация диодов производится по следующим признакам:
1. По конструкции: плоскостные диоды, точечные диоды, микросплавные диоды.
2. По мощности: маломощные, средней мощности, мощные.
3. По частоте: низкочастотные, высокочастотные, СВЧ.
4. По функциональному назначению: выпрямительные диоды, импульсные диоды, стабилитроны, варикапы, светодиоды, тоннельные диоды и так далее.
Условное обозначение диодов подразделяется на два вида:
маркировка диодов;
условное графическое обозначение (УГО) - обозначение на принципиальных электрических схемах.
Новый ГОСТ на маркировку диодов состоит из 4 обозначений:
| К | С | 156 | А |
| Г | Д | 507 | Б |
| I | II | III | IV |
Другое по теме:
Расчет управляемого выпрямителя и СИФУ В настоящее системы преобразования переменного синусоидального напряжения и тока в постоянные практически полностью представлены полупроводниковыми выпрямителями. Очень часто также необходимо регулировать величину полученного постоянного напряже ...