PN átmenet
A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából.
[szerkesztés] PN átmenetek felépítése és működése
Ha egy n és egy p típusú szennyezettségű réteget rakunk egymás mellé, akkor a szennyező atomok eloszlása megváltozik. A PN átmenet a két különböző szennyezettségű anyag határán jön létre, és csak néhány µm vastagságú. A két réteg érintkezésénél a töltéshordozók koncentrációkülönbsége miatt diffúzió indul meg.
A koncentráció különbség miatt a P oldalról az N oldalra megindul egy diffúziós áram vándorlás, és középen, a tértöltési zónában rekombinálódnak. Miután a töltések elvándoroltak, a helyhezkötött töltések egy E diffúziós potenciált hoznak létre. A kisebbségi töltéshordozók, pedig driftáramot hoznak létre a kiürített részbe való vándorlással. Ezután energia egyensúly alakul ki.
Kiürített réteg: először a PN átmenet közvetlen közelében lévő többségi töltéshordozók áramlanak a másik oldalra és rekombinálódnak. Ebből viszont az következik, hogy a PN átmenet 2 oldalán olyan réteg keletkezik, amelyből elfogytak a töltéshordozók. Ezt a réteget nevezzük kiürített rétegnek.
Az elektromos erőteret létrehozó tértöltési tartomány két oldalán kialakul egy belső potenciálgát, amit UD diffúziós feszültségnek (kontaktpotenciálnak) nevezünk. A diffúziós potenciál a tértöltés a PN átmenet mentén a p-oldalon negatív, az n-oldalon pozitív potenciált hoz létre. A két oldal közti teljes potenciálkülönbséget nevezzük diffúziós potenciálnak. Az UD értéke a különböző félvezetőanyagoknál eltér. Így szilícium esetén UD= 0,6 – 0,7 V míg germánium esetén UD= 0,1 – 0,2 Vhu:P-n átmenet