Основные уравнения полупроводников.

(1)

(3D)

       (2)Уравнения непрерывности:

       (3)

Уравнения позволяют, приняв во внимание начальные и граничные условия, вычислить значения в каждой точке среды и в любой момент времени.

2.1Структура р-п перехода в состоянии термодинамического равновесия. Зонная диаграмма р-п перехода. Высота потенциального барьера, толщина области р-п перехода.

P-n переход – область вблизи контакта п/п с электронной и дырочной проводимостью.

1 – металлургический переход.

2 – область пространственного заряда.

3 – нейтральные области.

4 – омические контакты.

P-n переходы:

1) Резкие или ступенчатые (N_a=N_d– симметричный, N_a N_d – несимметричный)

N_a>N_d => p⁺ - n^-

N_a<N_d => p^- - n⁺

2) Плавные ( ; )

P-nпереход в состоянии термодинамического равновесия: 1. Высота потенциального барьера(j_n=j_p=0), 2.Толщина области перехода (E_Fn=E_Fp=E_F=const), 3.Максимальная напряженность, 4.Плотность электрического заряда.

Термодинамическое равновесие – сумма токов = 0.

U=0

Энергетическая диаграмма p-n-перехода. a) Состояние равновесия b)При приложенном прямом напряжении c) При приложенном обратном напряжении.

2.2Работа р-п перехода при внешнем воздействии. Прямое и обратное смещение р-п перехода. Ширина р-п перехода. Барьерная ёмкость обратно смещённого р-п перехода.

При U>0 переход смещен в прямом направлении, если U<0, то смещен в обратном направлении. Свойства различаются. Различие свойств определяет его работу в качестве выпрямительного диода.

Смещение - эта внешнее напряжение, прикладываемое к выводам перехода, оно может быть прямым и обратным.

Прямое смещение - это смещение, при котором плюс источника внешнего напряжения прикладывается к р - области, а минус - к

n - области.

Обратное смещение - это смещение, при котором минус источника внеш­него напряжения прикладывается р- области, а

плюс - к n -области.

Ширина p-n-перехода – это приграничная область, обеднённая носителями заряда, которая располагается в p и n областях: l_p-n = l_p + l_n.