Apa itu sambungan p-n lubang elektron

Semikonduktor termasuk zat dengan resistansi 10-5 hingga 102 ohm x m Menurut sifat kelistrikannya, mereka menempati posisi tengah antara logam dan isolator.

Hambatan semikonduktor dipengaruhi oleh banyak faktor: sangat bergantung pada suhu (hambatan menurun dengan meningkatnya suhu), tergantung pada pencahayaan (hambatan menurun di bawah pengaruh cahaya), dll.

Bergantung pada jenis pengotor dalam semikonduktor, salah satu konduktivitas berlaku - elektron (tipe-n) atau lubang (tipe-p).

Bagian utama dari perangkat semikonduktor apa pun (dioda, LED, transistor, thyristor, dll.) Adalah yang disebut. P-lubang-persimpangan elektron. Ini diperoleh jika bagian kristal memiliki konduktivitas tipe-n dan bagian lainnya memiliki konduktivitas tipe-p. Kedua daerah harus diperoleh dalam satu kristal monolitik dengan kisi yang sama.P-n-junction tidak dapat diperoleh dengan menghubungkan dua kristal secara mekanis dengan jenis konduktivitas yang berbeda.

Pembawa arus utama adalah lubang di wilayah-p dan elektron bebas di wilayah-n — tersebar dari satu wilayah ke wilayah lain.Karena rekombinasi (saling menetralkan muatan) elektron dan lubang antara p dan n, lapisan semikonduktor yang kehabisan pembawa arus (lapisan pemblokiran) terbentuk.

Muatan berlebih diciptakan oleh ion negatif dari wilayah-p dan ion positif dari wilayah-n, dan seluruh volume semikonduktor secara keseluruhan tetap netral secara elektrik. Akibatnya, di persimpangan p-n, medan listrik yang diarahkan dari bidang-n ke wilayah-p muncul dan mencegah difusi lubang dan elektron lebih lanjut.

Dalam transisi p-n, perbedaan potensial listrik terbentuk, yaitu, yang disebut penghalang potensial muncul. Distribusi potensial pada lapisan transisi bergantung pada jarak. Potensial nol biasanya dianggap sebagai potensial di wilayah-p tepat di dekat persimpangan p-n di mana tidak ada muatan ruang.

Dapat ditunjukkan bahwa persimpangan p-n memiliki sifat penyearah. Jika kutub negatif sumber tegangan DC dihubungkan ke daerah-p, maka penghalang potensial akan meningkat dengan nilai tegangan yang diberikan dan pembawa arus utama tidak akan dapat melewati sambungan p-n. Kemudian penyearah semikonduktor akan ada resistansi yang sangat tinggi dan arus balik yang disebut akan sangat kecil.

Namun, jika kita menempelkan positif ke wilayah-p, dan ke wilayah-n Cc kutub negatif sumber, maka penghalang potensial akan berkurang dan pembawa arus utama akan dapat melewati persimpangan p-n. Dalam rantai akan muncul yang disebut Arus maju yang akan meningkat dengan meningkatnya tegangan sumber.

Karakteristik arus-tegangan dari dioda

Jadi lubang jalur elektron - persimpangan antara dua daerah semikonduktor, salah satunya memiliki konduktivitas listrik tipe-n dan yang lainnya adalah tipe-p. Persimpangan lubang elektron berfungsi sebagai dasar untuk perangkat semikonduktor. Di wilayah transisi, lapisan muatan ruang terbentuk, habis di pembawa muatan bergerak. Lapisan ini mewakili penghalang potensial untuk mayoritas dan sumur potensial untuk pembawa muatan minoritas Sifat utama dari transisi lubang elektron adalah konduksi unipolar.

Elemen semikonduktor nonlinier dengan karakteristik tegangan arus tidak seimbang banyak digunakan untuk mengubah AC menjadi DC... Elemen semacam itu dengan konduktivitas searah disebut penyearah atau katup listrik.

Lihat juga: Perangkat semikonduktor — jenis, ikhtisar, penggunaan