Несимметричный переход

 

Это переход, который образуется в p- и n-п/п с различной концентрацией примесей, т.е. с различной концентрацией основных и неосновных носителей.

Рассмотрим случай, когда концентрация акцепторов больше концентрации доноров.

 

 

N, P

P_p

N _p N _n

P _n x

-φ

+φ x

E_К x

x

L_p L_n

На границе контакта возникает концентрация и , но поскольку , то диффузионное движение дырок из п/п p-типа в п/п n-типа более интенсивное, чем движение электронов обратно. Следовательно, диффузионная составляющая тока через переход определяется диффузионным потоком дырок. Поскольку P_n> N_p, то дрейфовая составляющая тока в основном определяется потоком дырок из n-п/п.

Условия равновесия для п/п:

Область, обеднённая дырками, значительно уже, чем область, обеднённая электронами. Следовательно, запирающий слой лежит в основном в высокоомной n-области. Поскольку N_а> N_д, то

При подключении внешнего напряжения равновесие нарушается. При прямом включении высота потенциального барьера уменьшается и течёт диффузионный ток. Величина этого тока определяется в основном движением дырок.

Такое преимущественное введение зарядов в п/п, в котором эти заряды будут неосновными носителями, называется инжекцией неосновных носителей.

При подключении обратного напряжения через несимметричный p-n-переход потечёт ток, обусловленный в основном движением дырок из n-области в p-область (ток насыщения). Форма p-n-перехода не изменяется.

В несимметричном переходе п/п с высокой концентрацией основных носителей называется эмиттером, второй п/п называется базой.

Переходы типа p-i, n-i, p-p⁺, n-n⁺.

W, U p i

eφ _K x

W_с eφ _0p eφ _0i

W_Ф

ВЗ W_В

N, P

P_p N_p N_i

x

 

При контакте p-i в результате разности концентраций P_p> N_i и N_i> N_p, возникает диффузия дырок в собственный п/п и электронов в п/п p-типа.

Разность потенциалов на переходе образуется за счёт ионов акцепторов в p-п/п и дырок в собственном

Запирающий слой в большей части находится в области собственного п/п, поскольку его удельное сопротивление больше.

Аналогичная картина получается при контакте высоколегированного п/п p⁺ с низколегированным p. Высота потенциального барьера меньше, поскольку меньше разность концентраций дырок.

Аналогично для n-n⁺.