מהו צומת p-n חור אלקטרוני
מוליכים למחצה כוללים חומרים בעלי התנגדות של 10-5 עד 102 אוהם x m. מבחינת התכונות החשמליות שלהם, הם תופסים עמדת ביניים בין מתכות ומבודדים.
ההתנגדות של מוליך למחצה מושפעת מגורמים רבים: היא תלויה מאוד בטמפרטורה (ההתנגדות יורדת עם עליית הטמפרטורה), היא תלויה בתאורה (ההתנגדות יורדת בהשפעת האור) וכו'.
בהתאם לסוג הזיהומים במוליך למחצה, אחת המוליכות שוררת - אלקטרון (סוג n) או חור (סוג p).
החלק העיקרי של כל התקן מוליכים למחצה (דיודה, LED, טרנזיסטור, תיריסטור, וכו ') הוא מה שנקרא. צומת חור P-אלקטרון. זה מתקבל אם לחלק מהגביש יש מוליכות מסוג n ולחלק השני מוליכות מסוג p. יש להשיג את שני האזורים בגביש מונוליטי אחד עם אותו סריג, לא ניתן להשיג צומת p-n על ידי חיבור מכני של שני גבישים בעלי מוליכות מסוגים שונים.
נושאי הזרם העיקריים הם חורים באזור p ואלקטרונים חופשיים באזורים n - מפוזרים מאזור אחד למשנהו.עקב הרקומבינציה (נטרול הדדי של מטענים) של אלקטרונים וחורים בין p ל-n, נוצרת שכבת מוליכים למחצה מדולדלת מנשאי זרם (שכבה חוסמת).
המטען העודף נוצר על ידי יונים שליליים של אזור p ויונים חיוביים של אזור n, וכל הנפח של המוליך למחצה בכללותו נשאר נייטרלי מבחינה חשמלית. כתוצאה מכך, בצומת p-n, נוצר שדה חשמלי המכוון ממישור n לאזור p ומונע דיפוזיה נוספת של חורים ואלקטרונים.
במעבר p-n נוצר הפרש פוטנציאל חשמלי, כלומר נוצר מחסום פוטנציאלי כביכול. חלוקת הפוטנציאל בשכבת המעבר תלויה במרחק. פוטנציאל אפס נחשב בדרך כלל לפוטנציאל באזור p ישירות ליד צומת p-n שבו אין מטען חלל.
ניתן להראות שלצומת p-n יש תכונה מתקנת. אם הקוטב השלילי של מקור מתח DC מחובר לאזור p, אזי המחסום הפוטנציאלי יגדל עם ערך המתח המופעל ומובילי הזרם הראשיים לא יוכלו לעבור דרך צומת p-n. לאחר מכן מיישר מוליכים למחצה תהיה התנגדות גבוהה מאוד והזרם ההפוך כביכול יהיה קטן מאוד.
עם זאת, אם נצמיד חיובי לאזור p, ולאזור n Cc את הקוטב השלילי של המקור, אז המחסום הפוטנציאלי יקטן ומובילי הזרם הראשיים יוכלו לעבור דרך צומת p-n. בשרשרת יופיע מה שנקרא זרם קדימה שיגדל ככל שמתח המקור יגדל.
מאפיין מתח זרם של הדיודה
אז חור נתיב אלקטרוני - צומת בין שני אזורים של מוליכים למחצה, שלאחד מהם יש מוליכות חשמלית מסוג n והשני מסוג p. צומת האלקטרון-חור משמש כבסיס להתקני מוליכים למחצה. באזור המעבר נוצרת שכבת מטען חלל, המדולדלת בנושאי מטען ניידים. שכבה זו מייצגת מחסום פוטנציאלי עבור הרוב ובאר פוטנציאלי עבור נושאי מטען מיעוט.התכונה העיקרית של המעבר אלקטרון-חור היא הולכה חד-קוטבית.
אלמנטים מוליכים למחצה לא ליניאריים עם מאפייני מתח זרם לא מאוזנים נמצאים בשימוש נרחב להמיר AC ל DC... אלמנטים כאלה עם מוליכות חד כיוונית נקראים מיישרים או שסתומים חשמליים.