Էլեկտրոն-անցք անցման ձևավորումը և հատկությունները: Pn անցումային աշխատանքի սկզբունքը. Հիմնական և փոքր լիցքակիրներ: Վոլտ-ամպեր բնորոշ p-n-հանգույց

pn- անցում(n - բացասական - բացասական, էլեկտրոնային, p - դրական - դրական, անցք), կամ էլեկտրոն-անցք անցում - մի տեսակ հոմոանցումներ, Գոտի p-n հանգույցակոչվում է կիսահաղորդչային շրջան, որտեղ տեղի է ունենում հաղորդունակության տեսակի տարածական փոփոխություն էլեկտրոնայինից nդեպի փոսը էջ.

Էլեկտրոն-անցք անցումը կարող է ստեղծվել տարբեր ձևերով.

1. միևնույն կիսահաղորդչային նյութի մեծ մասում՝ մի մասում դոնորային խառնուրդով ( n-տարածաշրջան), իսկ մյուսում՝ ընդունող ( էջ- տարածաշրջան);
2. երկու տարբեր կիսահաղորդիչների միջերեսում տարբեր տեսակներհաղորդունակություն.

Եթե pn- անցումը ստացվում է կեղտերը միաձուլելով միաբյուրեղ կիսահաղորդչի մեջ, այնուհետև անցումը n- դեպի Ռ-տարածաշրջանը տեղի է ունենում կտրուկ (կտրուկ անցում): Եթե ​​օգտագործվում է կեղտոտ դիֆուզիոն, ձևավորվում է հարթ անցում:

էներգիայի դիագրամ pn- անցում. ա) Հավասարակշռության վիճակ բ) Կիրառվող առաջնային լարման դեպքում գ) կիրառվող հակադարձ լարման դեպքում

Երբ երկու տարածքներ շփվում են n- և էջ- տիպը՝ պայմանավորված լիցքակիրների կոնցենտրացիայի գրադիենտով, վերջիններիս դիֆուզիան տեղի է ունենում հակառակ տեսակի էլեկտրական հաղորդունակությամբ տարածաշրջանում։ AT էջ- շփման մոտ գտնվող շրջանը, դրանից անցքերի տարածումից հետո մնում են չփոխհատուցված իոնացված ընդունիչներ (բացասական ֆիքսված լիցքեր), և n-տարածաշրջաններ - չփոխհատուցված իոնացված դոնորներ (դրական ֆիքսված վճարներ): Ձևավորվել է տիեզերական լիցքավորման շրջան(SCR), որը բաղկացած է երկու հակառակ լիցքավորված շերտերից։ Իոնացված կեղտերի չփոխհատուցված հակադիր լիցքերի միջև առաջանում է էլեկտրական դաշտ՝ ուղղված n- տարածք դեպի էջ-տարածաշրջան և կոչվում է դիֆուզիոն էլեկտրական դաշտ: Այս դաշտը կանխում է շփման միջոցով հիմնական կրիչների հետագա դիֆուզիան. այս հոսանքները փոխհատուցում են միմյանց): միջեւ n- և էջ-տարածքներում այս դեպքում կա պոտենցիալ տարբերություն, որը կոչվում է շփման պոտենցիալ տարբերություն: n-տարածաշրջանի պոտենցիալը դրական է պոտենցիալի նկատմամբ էջ- տարածքներ. Սովորաբար շփման պոտենցիալ տարբերությունը այս դեպքըվոլտի տասներորդն է։

Արտաքին էլեկտրական դաշտը փոխում է պատնեշի բարձրությունը և խաթարում է պատնեշի միջով ընթացիկ կրիչի հոսքերի հավասարակշռությունը: Եթե ​​դրական ներուժը կիրառվում է էջ-տարածաշրջան, ապա պոտենցիալ արգելքը նվազում է (առաջ կողմնակալություն), և ՀԿԵ-ն նեղանում է: Այս դեպքում, երբ կիրառվող լարումը մեծանում է, արգելքը հաղթահարելու ունակ մեծամասնության կրիչների թիվը էքսպոնենցիալ աճում է: Հենց որ այս կրիչները անցան p - n-անցում, դրանք դառնում են անչափահաս: Հետեւաբար, հանգույցի երկու կողմերում փոքրամասնության կրիչների կոնցենտրացիան մեծանում է (փոքրամասնության կրիչի ներարկում): Միաժամանակ ներս էջ- և n- կոնտակտների միջոցով շրջանները մտնում են հիմնական կրիչների հավասար քանակություն՝ առաջացնելով ներարկվող կրիչների գանձումների փոխհատուցում: Արդյունքում, ռեկոմբինացիայի արագությունը մեծանում է, և հանգույցի միջով առաջանում է ոչ զրոյական հոսանք, որը լարման աճի հետ երկրաչափորեն մեծանում է:

Բացասական ներուժի կիրառում էջ-տարածաշրջանը (հակադարձ կողմնակալություն) հանգեցնում է պոտենցիալ արգելքի ավելացման: Մեծամասնության կրիչների տարածումը հանգույցի միջոցով դառնում է աննշան: Միևնույն ժամանակ, փոքրամասնությունների փոխադրողների հոսքերը չեն փոխվում (նրանց համար որևէ խոչընդոտ չկա): Փոքր լիցքակիրները քաշվում են էլեկտրական դաշտի մեջ pn-անցում և դրա միջով անցնել հարևան տարածաշրջան (փոքր փոխադրողների արդյունահանում): Փոքրամասնության կրիչների հոսքերը որոշվում են էլեկտրոն-անցք զույգերի ջերմային առաջացման արագությամբ: Այս գոլորշիները ցրվում են դեպի պատնեշը և առանձնանում նրա դաշտով, ինչի արդյունքում միջով pn- անցումային հոսանքի հոսքեր Ես ս(հագեցվածության հոսանք), որը սովորաբար փոքր է և գրեթե անկախ լարումից։ Այսպիսով, p-n-հանգույցի ընթացիկ-լարման բնութագրիչն ունի ընդգծված ոչ գծայինություն: Նշան փոխելիս Uհանգույցի միջոցով հոսանքի արժեքը կարող է տատանվել 10 5 - 10 6 անգամ: Դրանով իսկ pn- հանգույցը կարող է օգտագործվել փոփոխական հոսանքները (դիոդ) ուղղելու համար:

Վոլտ-ամպերի բնութագրերը

Միջոցով հոսանքի մեծության կախվածությունը բխելու համար pn- անցում արտաքին կողմնակալության լարումից Վ, մենք պետք է առանձին դիտարկենք էլեկտրոնի և անցքերի հոսանքները։ Հետևյալում կնշենք խորհրդանիշով Ջմասնիկների հոսքի խտությունը և խորհրդանիշը ժ- էլեկտրական հոսանքի խտությունը; ապա j e = −eJ e , j h = eJ h.

Վոլտ-ամպերի բնութագրերը pn- անցում. Ես ս- հագեցվածության հոսանք, U pr- խզման լարումը.

ժամը Վ= 0 և՛ J e, և՛ J h անհետանում են: Սա, իհարկե, չի նշանակում, որ հանգույցի միջով առանձին կրիչների շարժում չկա, այլ միայն այն, որ հավասար թվով էլեկտրոններ (կամ անցքեր) շարժվում են երկու ուղղություններով։ ժամը Վ≠ 0 մնացորդը խախտված է: Դիտարկենք, օրինակ, անցքի հոսանքը սպառված շերտի միջով: Այն ներառում է հետևյալ երկու բաղադրիչները.

1. Սերնդի հոսանք n- տարածքներ էջ- անցումային տարածք. Ինչպես ենթադրում է անունը, այս հոսանքը պայմանավորված է անմիջապես ներսում առաջացած անցքերով n- վալենտական ​​գոտու մակարդակներից էլեկտրոնների ջերմային գրգռման ժամանակ սպառված շերտի շրջանները. Չնայած նման անցքերի (փոքր կրիչների) կոնցենտրացիան n- տարածքը չափազանց փոքր է էլեկտրոնների (հիմնական կրիչների) համակենտրոնացման համեմատ, նրանք խաղում են կարևոր դերհանգույցի միջով հոսանք տանելիս: Դա պայմանավորված է նրանով, որ յուրաքանչյուր անցք, որը մտնում է սպառման շերտը, անմիջապես փոխանցվում է էջ- ուժեղ էլեկտրական դաշտի ազդեցության տակ գտնվող տարածքը, որը գոյություն ունի շերտի ներսում: Արդյունքում, առաջացած առաջացման հոսանքի մեծությունը կախված չէ սպառված շերտի պոտենցիալ փոփոխության արժեքից, քանի որ շերտում հայտնված ցանկացած անցք փոխանցվում է n- տարածքներ էջ- տարածաշրջան.
2. Recombination ընթացիկ, այսինքն՝ փոս հոսանքը, որից հոսում է էջ- տարածքներ n- տարածաշրջան. Սպառվող շերտի էլեկտրական դաշտը հակադրվում է այս հոսանքին, և միայն այն անցքերը, որոնք հարվածում են քայքայվող շերտի սահմանին, ունենալով բավարար կինետիկ էներգիա՝ պոտենցիալ արգելքը հաղթահարելու համար, նպաստում են ռեկոմբինացիոն հոսանքին: Նման անցքերի թիվը համաչափ է e -eΔФ/kTև հետևաբար

Ի տարբերություն սերնդի հոսանքի, ռեկոմբինացիոն հոսանքը չափազանց զգայուն է կիրառվող լարման մեծության նկատմամբ: Վ. Մենք կարող ենք համեմատել այս երկու հոսանքների մեծությունները՝ նշելով, որ ժամը Վ= 0 հանգույցի միջով ընդհանուր հոսանք չկա. J h rec (V = 0) = J h genԴրանից բխում է, որ Ժ ժ = Ջ հգենե eV/kT. Փոսից հոսող ընդհանուր հոսանքը էջ- տարածքներ n-տարածաշրջան, ռեկոմբինացիոն և գեներացիոն հոսանքների տարբերությունն է.

Ջ հ= J h rec − J h gen = J h gen(է eV/kT − 1).

Նմանատիպ նկատառում կիրառելի է էլեկտրոնային հոսանքի բաղադրիչների նկատմամբ, միակ փոփոխությամբ, որ էլեկտրոնների առաջացման և ռեկոմբինացիոն հոսանքները ուղղված են համապատասխան անցքերի հոսանքներին հակառակ: Քանի որ էլեկտրոններն ունեն հակադիր լիցքեր, էլեկտրոնների առաջացման և վերահամակցման էլեկտրական հոսանքները ուղղության մեջ համընկնում են անցքերի առաջացման և վերահամակցման էլեկտրական հոսանքների հետ: Այսպիսով, ընդհանուր խտությունը էլեկտրական հոսանքկա j = e(J h gen + J e gen) (է eV/kT − 1).

Տարողություն pn- անցումային և հաճախականության արձագանք

pn-անցումը կարելի է դիտարկել որպես հարթ կոնդենսատոր, որի թիթեղները տարածքներ են n- և էջ- տիպը հանգույցից դուրս, իսկ մեկուսիչը տիեզերական լիցքի շրջանն է, լիցքակիր կրիչներով սպառված և բարձր դիմադրություն ունեցող տարածք: Նման կոնտեյները կոչվում է արգելք. Դա կախված է արտաքին կիրառվող լարումից, քանի որ արտաքին լարումը փոխում է տիեզերական լիցքը: Իրոք, հակադարձ կողմնակալության պայմաններում պոտենցիալ արգելքի ավելացումը նշանակում է միջև պոտենցիալ տարբերության ավելացում n- և էջ- կիսահաղորդչի տարածքները և, հետևաբար, դրանց տարածական լիցքերի ավելացումը: Քանի որ տիեզերական լիցքերը անշարժ են և կապված են դոնոր և ընդունող իոնների հետ, տիեզերական լիցքի ավելացումը կարող է պայմանավորված լինել միայն դրա տարածքի ընդլայնմամբ և, հետևաբար, հանգույցի էլեկտրական հզորության նվազմամբ: Կախված հանգույցի տարածքից, դոպանտի կոնցենտրացիայից և հակադարձ լարումից, արգելքի հզորությունը կարող է վերցնել միավորներից մինչև հարյուրավոր պիկոֆարադներ: Արգելքների հզորությունը հայտնվում է հակադարձ լարման ժամանակ. ուղղակի լարման դեպքում այն ​​անջատվում է փոքր դիմադրությամբ pn- անցում. Արգելքի հզորության շնորհիվ վարիկապները գործում են:

Բացի պատնեշի հզորությունից pn-անցումը ունի այսպես կոչված դիֆուզիոն հզորություն. Դիֆուզիոն հզորությունը կապված է հիմքում ոչ հավասարակշռված լիցքի կուտակման և ռեզորբցման գործընթացների հետ և բնութագրում է բազային տարածքում ոչ հավասարակշռված լիցքերի շարժման իներցիան: Դիֆուզիոն հզորությունը պայմանավորված է նրանով, որ լարման մեծացումն է pn-անցումը հանգեցնում է մեծամասնության և փոքրամասնության կրիչների համակենտրոնացման ավելացմանը, այսինքն՝ պատասխանատուի փոփոխությանը: Դիֆուզիոն հզորությունը համաչափ է հոսանքի միջով pn- անցում. Երբ կիրառվում է առաջ կողմնակալություն, դիֆուզիոն հզորությունը կարող է հասնել տասնյակ հազարավոր պիկոֆարադների:

Համարժեք միացում pn- անցում. Գ բ- խոչընդոտող հզորություն, Գ դ- դիֆուզիոն հզորություն, Ռա- դիֆերենցիալ դիմադրություն pn- անցում, rբազայի զանգվածային դիմադրությունն է:

Ընդհանուր հզորություն pn- անցումը որոշվում է արգելքի և դիֆուզիոն հզորությունների գումարով: Համարժեք միացում pn- փոփոխական հոսանքի անցումը ցույց է տրված նկարում: Դիֆերենցիալ դիմադրությանը զուգահեռ համարժեք շղթայի վրա pn- անցումային R և ներառված դիֆուզիոն հզորություն Գդ և պատնեշի հզորությունը ԻՑբ; բազային ծավալային դիմադրությունը սերիական միացված է նրանց հետ r. Կիրառվող փոփոխական լարման հաճախականության աճով pn- անցումային, տարողունակ հատկությունները ուժեղանում են, Ռ աշեղված է հզորությամբ և ընդհանուր դիմադրությամբ pn- անցումը որոշվում է բազայի զանգվածային դիմադրությամբ: Այսպիսով, բարձր հաճախականություններով pn-անցումը կորցնում է իր գծային հատկությունները:

Կոտրել pn- անցում

դիոդի խզում- սա դիոդի միջոցով հակադարձ հոսանքի կտրուկ աճի երևույթն է, երբ հակադարձ լարումը հասնում է որոշակի կրիտիկական արժեքի տվյալ դիոդի համար: Կախված նրանից ֆիզիկական երևույթներտանող վթարի, տեղի են ունենում ձնահյուսի, թունելային, մակերևութային և ջերմային վթարներ։

• Ձնահյուսի փլուզում(ազդեցության իոնացումը) խափանման ամենակարևոր մեխանիզմն է pn- անցում. Ձնահոսքի լարումը սահմանում է դիոդների մեծ մասի հակադարձ լարման վերին սահմանը: Խզումը կապված է ուժեղ էլեկտրական դաշտի ազդեցության տակ լիցքակիրների ավալանշի ձևավորման հետ, որի դեպքում կրիչները կիսահաղորդչային ատոմների ազդեցությամբ իոնացման արդյունքում ձեռք են բերում էներգիա, որը բավարար է նոր էլեկտրոն-անցք զույգեր ձևավորելու համար:

• թունելի փլուզումԷլեկտրոն-անցք անցումը կոչվում է անցման էլեկտրական խզում, որն առաջանում է լիցքակիրների քվանտային մեխանիկական թունելավորման արդյունքում կիսահաղորդչի ժապավենային բացվածքի միջով` առանց դրանց էներգիան փոխելու: Էլեկտրոնների թունելավորումը հնարավոր է պայմանով, որ էլեկտրոնների կողմից հաղթահարվող պոտենցիալ արգելքի լայնությունը բավական փոքր լինի: Նույն գոտի բացվածքի համար (նույն նյութի համար) պոտենցիալ արգելքի լայնությունը որոշվում է էլեկտրական դաշտի ուժով, այսինքն՝ թեքությամբ։ էներգիայի մակարդակներըև գոտիներ։ Հետևաբար, թունելավորման պայմաններն առաջանում են միայն որոշակի էլեկտրական դաշտի ուժգնությամբ կամ էլեկտրոն-անցք հանգույցում որոշակի լարման դեպքում՝ խզման լարման դեպքում: Այս կրիտիկական էլեկտրական դաշտի ուժի արժեքը մոտավորապես 8∙10 5 Վ/սմ է սիլիցիումային հանգույցների համար և 3∙10 5 Վ/սմ՝ գերմանիումային հանգույցների համար: Քանի որ թունելավորման հավանականությունը մեծապես կախված է էլեկտրական դաշտի ուժգնությունից, թունելային էֆեկտը արտաքինից դրսևորվում է որպես դիոդի խզում:

• Մակերեւութային անսարքություն (արտահոսքի հոսանք). Իրական pnհանգույցներն ունեն հատվածներ, որոնք տարածվում են կիսահաղորդչի մակերեսին: Հնարավոր աղտոտման և p- և n-տարածքների միջև մակերևութային լիցքերի առկայության պատճառով կարող են ձևավորվել հաղորդիչ թաղանթներ և հաղորդիչ ալիքներ, որոնց միջոցով հոսում է արտահոսքի հոսանքը: Այս հոսանքը մեծանում է հակադարձ լարման աճով և կարող է գերազանցել ջերմային հոսանքը I 0 և սերնդի հոսանքի I գենը: Ընթացիկ Iut-ը թույլ է կախված ջերմաստիճանից: I ut-ը նվազեցնելու համար օգտագործվում են պաշտպանիչ թաղանթային ծածկույթներ:

• ջերմային խզում- սա անսարքություն է, որի զարգացումը պայմանավորված է ուղղիչ էլեկտրական հանգույցում ջերմության արտանետմամբ՝ հանգույցով հոսանքի անցման պատճառով: Երբ հակադարձ լարումը կիրառվում է, գրեթե ամբողջը ընկնում է pnհանգույց, որի միջով հոսում է, թեև փոքր, հակառակ հոսանքը: Ստեղծված հզորությունը ջերմություն է առաջացնում pnկիսահաղորդչի հանգույցը և հարակից տարածքները: Ջերմության անբավարար ցրման դեպքում այս հզորությունը առաջացնում է հոսանքի հետագա աճ, ինչը հանգեցնում է խզման: Ջերմային խզումը, ի տարբերություն նախորդների, անշրջելի է։

Դիմում

• Zener դիոդներ (Zener (Zener) դիոդներ)
• LED-ներ (Հենրի կլոր դիոդներ)

Վիքիմեդիա հիմնադրամ. 2010 թ .

Տեսեք, թե ինչ է «P - n-անցումը» այլ բառարաններում.

Անցումը մի դիրքից կամ վիճակից մյուսն անցնելու գործընթացն է. ինչպես նաև նման շարժման համար հարմար կամ նախատեսված վայր՝ Բովանդակություն 1 Շինարարության մեջ 2 Շարժում 3 Ֆիզիկայի ... Վիքիպեդիա

Հիմնականներից մեկը նյութապաշտական ​​օրենքներ. դիալեկտիկա, ըստ որի օբյեկտի որակի փոփոխությունը տեղի է ունենում քանակների կուտակման ժամանակ։ փոփոխությունները հասնում են որոշակի կետի. սահման. Այս օրենքը բացահայտում է զարգացման ամենաընդհանուր մեխանիզմը... ... Փիլիսոփայական հանրագիտարան

Անցում, մ 1. միայն միավորներ. Գործողություն բայի վրա. գնա-գնա (1). Մոսկվայից Կոլոմնա անցումը տեւեց մի քանի ժամ։ Հրամանատար Սուվորովի անցումը Ալպերով. Անցնելով գետը. Շարժվելով հաջորդ բաներին: Անցում դեպի ծախսերի հաշվառում. Գնալ… … ԲառարանՈւշակովը

Անցում «ձմեռային» ժամանակի- Ռուսաստանի Դաշնության տարածքում իրականացվում է հոկտեմբերի վերջին կիրակի օրը, տեղական ժամանակով ժամը 3:00-ին՝ ժամացույցը մեկ ժամ հետ տեղափոխելով: Առաջին անգամ ամռանը ժամացույցի սլաքները մեկ ժամ առաջ տանելով, իսկ ձմռանը մեկ ժամ հետ՝ էներգիա խնայելու համար... Նորությունների հեղինակների հանրագիտարան

Անցում «ձմեռային» և «ամառային» ժամանակի- Ռուսաստան ձմռանը անցում կատարելուց 30 տարի անց / ամառային ժամանակ 2011 թվականի աշնանից հրաժարվելով այս գործելակերպից՝ ռուսները ժամացույցը մեկ ժամ հետ չեն տեղափոխի, երեքշաբթի ասել է ՌԴ նախագահ Դմիտրի Մեդվեդևը։ Անցում ձմռանը...... Նորությունների հեղինակների հանրագիտարան

Անցում «ձմեռային» ժամանակին՝ տնտեսական «կողմ» և բժշկական «դեմ».- Հոկտեմբերի 28-ին, ժամը 3-ին (տեղական ժամանակով) Ռուսաստանում անցում կկատարվի ձմեռային ժամանակ. Էներգառեսուրսները խնայելու նպատակով ամռանը ժամացույցը մեկ ժամ առաջ շարժելը, իսկ ձմռանը մեկ ժամ հետ մղելը առաջին անգամ իրականացվել է Մեծ Բրիտանիայում 1908 թվականին։ Գաղափար… Նորությունների հեղինակների հանրագիտարան

Անցում «ձմեռային» / «ամառային» ժամանակի-Առաջին անգամ ժամացույցի սլաքների տեղափոխումը ամռանը մեկ ժամ առաջ, իսկ ձմռանը մեկ ժամ հետ՝ էներգիայի ռեսուրսները խնայելու նպատակով իրականացվել է Մեծ Բրիտանիայում 1908 թվականին։ Սլաքները թարգմանելու միջոցով էներգիայի ռեսուրսները խնայելու գաղափարը պատկանում է ... ... Նորությունների հեղինակների հանրագիտարան

Փուլային անցում, որն ուղեկցվում է էլեկտրական հաղորդունակության մեծության և բնույթի փոփոխությամբ՝ ջերմաստիճանի T, ճնշման p, մագն. դաշտը H կամ նյութի բաղադրությունը. Պ. մ. դ. դիտվում են մի շարք պինդ նյութեր, երբեմն հեղուկներում և գազերում (մետաղների խիտ գոլորշիներ) ... Ֆիզիկական հանրագիտարան

- («ձեռքի կանոն», Պեդերսենի օրենք) հնչյունական փոփոխություն, որը տեղի է ունեցել վաղ պրոտո-սլավոնական լեզվում: Բովանդակություն 1 Երևույթի նկարագրություն 1.1 ... Վիքիպեդիա

Ալեքսանդր Սուվորովի բանակի անցումը շվեյցարական Ալպերով- Ալեքսանդր Վասիլևիչ Սուվորովի բանակի շվեյցարական արշավը - գեներալ դաշտային մարշալ Սուվորովի հրամանատարությամբ ռուսական զորքերի անցումը Հյուսիսային Իտալիայից Ալպերով դեպի Շվեյցարիա, տևեց 1799 թվականի սեպտեմբերի 10-ից մինչև սեպտեմբերի 27-ը: Այն կատարվել է 2-րդ պատերազմի ժամանակ…… Նորությունների հեղինակների հանրագիտարան

ԱՆՑՈՒՄ- (1) ծրագրավորման մեջ հրաման կատարողին՝ շարունակելու ալգորիթմի (ծրագրի) կատարումը այս հրամանով նշված թերթիկից։ Կան՝ ա) P. անվերապահ գործողություն, որը հսկողությունը փոխանցում է կանխորոշված ​​հասցեով, որն ինքնին նշված է ... ... Մեծ պոլիտեխնիկական հանրագիտարան

p-n (p-en) հանգույց - տարածության տարածք երկու p- և n-տիպի կիսահաղորդիչների միացման կետում, որտեղ տեղի է ունենում անցում հաղորդունակության մի տեսակից մյուսին, նման անցումը կոչվում է նաև էլեկտրոն-անցք անցում:

Ընդհանուր առմամբ կան երկու տեսակի կիսահաղորդիչներ՝ p և n տեսակներ: n տիպում հիմնական լիցքակիրներն են էլեկտրոններ , իսկ p-ի մեջ հիմնականները դրական լիցքավորված են անցքեր. Ատոմից էլեկտրոնի առանձնացումից հետո առաջանում է դրական անցք և դրա տեղում դրական անցք է առաջանում։

Պարզելու համար, թե ինչպես է աշխատում p-n հանգույցը, պետք է ուսումնասիրել դրա բաղադրիչները, այսինքն՝ p և n տիպի կիսահաղորդիչները:

p և n տիպի կիսահաղորդիչները պատրաստվում են միաբյուրեղ սիլիցիումի հիման վրա, որն ունի շատ բարձր աստիճանմաքրությունը, ուստի ամենափոքր կեղտը (0,001%-ից պակաս) էապես փոխում է դրա էլեկտրական հատկությունները:

n տիպի կիսահաղորդիչների մեջ լիցքի կրիչների մեծամասնությունն են էլեկտրոններ . Դրանք օգտագործելու համար դոնորային կեղտեր, որոնք ներմուծվում են սիլիցիումի մեջ,- ֆոսֆոր, անտիմոն, մկնդեղ:

P-տիպի կիսահաղորդիչներում լիցքի կրիչների մեծամասնությունը դրական լիցքավորված է անցքեր . Դրանք օգտագործելու համար ընդունող կեղտեր — ալյումին, բոր

Կիսահաղորդիչ n - տեսակ (էլեկտրոնային հաղորդունակություն)

Կեղտոտ ֆոսֆորի ատոմը սովորաբար փոխարինում է հիմնական ատոմին բյուրեղային ցանցի վայրերում: Այս դեպքում ֆոսֆորի ատոմի չորս վալենտային էլեկտրոնները կապի մեջ են մտնում հարեւան չորս սիլիցիումի ատոմների չորս վալենտային էլեկտրոնների հետ՝ կազմելով ութ էլեկտրոնից բաղկացած կայուն թաղանթ։ Ֆոսֆորի ատոմի հինգերորդ վալենտային էլեկտրոնը թույլ կապված է նրա ատոմի հետ և գործողության տակ է արտաքին ուժեր(վանդակի ջերմային թրթռումները, արտաքին էլեկտրական դաշտը) հեշտությամբ դառնում է ազատ՝ ստեղծելով ավելացել է համակենտրոնացումըազատ էլեկտրոններ . Բյուրեղը ձեռք է բերում էլեկտրոնային հաղորդունակություն կամ n-տիպի հաղորդունակություն . Այս դեպքում ֆոսֆորի ատոմը, զուրկ էլեկտրոնից, կոշտ կապված է. բյուրեղյա վանդակսիլիցիումը դրական լիցք ունի, իսկ էլեկտրոնը շարժական բացասական լիցք է։ Արտաքին ուժերի բացակայության դեպքում նրանք փոխհատուցում են միմյանց, այսինքն, սիլիցիումով n-տիպորոշվում է ազատ հաղորդման էլեկտրոնների թիվըներմուծված դոնորային կեղտոտ ատոմների քանակը.

Կիսահաղորդիչ p - տեսակ (անցքի հաղորդունակություն)

Ալյումինի ատոմը, որն ունի ընդամենը երեք վալենտային էլեկտրոն, չի կարող ինքնուրույն ձևավորել կայուն ութ էլեկտրոնային թաղանթ հարևան սիլիցիումի ատոմների հետ, քանի որ դրա համար անհրաժեշտ է ևս մեկ էլեկտրոն, որը վերցնում է մոտակա սիլիցիումի ատոմներից մեկից: Էլեկտրոնից զուրկ սիլիցիումի ատոմն ունի դրական լիցք և, քանի որ այն կարող է բռնել էլեկտրոնը հարևան սիլիցիումի ատոմից, այն կարելի է համարել շարժական դրական լիցք, որը կապված չէ բյուրեղային ցանցի հետ, որը կոչվում է անցք: Ալյումինի ատոմը, որը գրավել է էլեկտրոնը, դառնում է բացասական լիցքավորված կենտրոն, որը կոշտորեն կապված է բյուրեղային ցանցին: Նման կիսահաղորդչի էլեկտրական հաղորդունակությունը պայմանավորված է անցքերի տեղաշարժով, ուստի այն կոչվում է p տիպի անցքային կիսահաղորդիչ։ Անցքի կոնցենտրացիան համապատասխանում է ներմուծված ընդունող կեղտոտ ատոմների քանակին:

Էլեկտրոն-անցք անցում ( էջ–n- հանգույց) անցումային շերտ է տարբեր էլեկտրական հաղորդունակությամբ կիսահաղորդչի երկու շրջանների միջև, որոնցում առկա է դիֆուզիոն էլեկտրական դաշտ:

Տարածքները բաժանված են հարթությամբ, որտեղ փոխվում է գերակշռող կեղտերի տեսակը և կոչվում է մետալուրգիական սահման։ Մետաղագործական սահմանի մոտ կա շարժական լիցքակիր կրիչներից քայքայված շերտ, որտեղ առկա են անշարժ իոնացված կեղտաջրերի ատոմներ (նկ. 3.1):

Բրինձ. 3.1. Էլեկտրոն-անցք անցում

Թուլացած շերտի անշարժ իոնները ստեղծում են դրական և բացասական բևեռականության տիեզերական էլեկտրական լիցքեր: Սա ստեղծում է դիֆուզիոն էլեկտրական դաշտ ուժով Եդիֆերենցիալ և կոնտակտային պոտենցիալ տարբերություն k. Կապի արժեքը
պոտենցիալ տարբերությունը կախված է ընդունող կեղտի կոնցենտրացիայից
Ն Ա, Ն Դև ջերմաստիճանը.

.

Թուլացած շերտի հաստությունը կախված է նաև կեղտերի կոնցենտրացիայից.

,

որտեղ ԲԱՅՑկիսահաղորդչային նյութով որոշված ​​գործակիցն է։

3.2. ընթացիկ միջոցով p-n-անցում

միջոցով p–n- հանգույցի հոսանքները, որոնք ներկայացնում են դիֆուզիոն և դրեյֆ բաղադրիչների գումարը: Դիֆուզիոն հոսանքը ձևավորվում է հիմնական լիցքակիրների կողմից, որոնց շարժման համար դիֆուզիոն դաշտը դանդաղում է։ Դիֆուզիոն հոսանքի ավելացումը մեծացնում է դաշտի ուժը Ե dif, շփման պոտենցիալ տարբերություն և պոտենցիալ խոչընդոտ: Սա հանգեցնում է հոսանքի նվազմանը: Այսպիսով, հավասարակշռություն է հաստատվում:

Դրեյֆ հոսանքը ձևավորվում է փոքրամասնության լիցքի կրիչներով, որոնց համար դիֆուզիոն դաշտը արագանում է:

Հավասարակշռության վիճակում դիֆուզիոն և դրեյֆ հոսանքների գումարը հավասար է զրոյի.

Իտարբերություն + Իդր = 0:

3.3. Ուղիղ միացում էջ–n- անցում

Ուղղակի միացումն այնպիսի ընդգրկում է, որում արտաքին լարման արդյունքում ստեղծված դաշտն ուղղված է դիֆուզիոն դաշտի դեմ (նկ. 3.2):

Բրինձ. 3.2. Ուղիղ միացում p–n- անցում

Արդյունքում, շփման պոտենցիալների տարբերությունը նվազում է, պոտենցիալ արգելքը նվազում է, իսկ հիմնական լիցքակիրների հոսանքը հանգույցով մեծանում է:

3.4. Հակադարձ ընդգրկում էջ – n- անցում

Հակադարձ ընդգրկում էջ – n- անցումը բնութագրվում է նրանով, որ արտաքին լարման միջոցով ստեղծված դաշտի ինտենսիվությունը ուղղությամբ համընկնում է դիֆուզիոն դաշտի ինտենսիվության հետ.(նկ. 3.3):

Բրինձ. 3.3. Հակադարձ ընդգրկում էջ–n- անցում

Արդյունքում, շփման պոտենցիալների տարբերությունը մեծանում է, պոտենցիալ արգելքը մեծանում է, իսկ հիմնական լիցքակիրների հոսանքը հանգույցի միջով նվազում է:

3.5. (VAC)
իդեալականացված p-n-անցում

Վոլտ-ամպերի բնութագրերը էջ–n- անցումը հոսանքի կախվածությունն է դրա վրա կիրառվող լարման անցման միջոցով:

Իդեալականացում p–n- անցումը պետք է վերցնի հետևյալը
ենթադրություններ.

1. Անցման հարակից տարածքները էջև nբնութագրվում են զրոյով դիմադրողականություն. Հետևաբար, արտաքին լարումը ուղղակիորեն կիրառվում է էջ–n- անցում.

2. Տարածքում էջ–n-անցում, չկան անվճար լիցքակիրների գեներացման և վերահամակցման գործընթացներ։ Այնուհետև հոսանքը հանգույցի միջով կախված հանգույցի վրա կիրառվող արտաքին լարումից Uարտաքին, այսինքն. ընթացիկ-լարման բնութագիրը կարելի է նկարագրել Շոկլի բանաձևով.

,

որտեղ Ի 0 - ջերմային հոսանք, որը ստեղծվում է աննշան լիցքավորող կրիչների կողմից և կախված է երեք գործոններից.

1) աննշան լիցքակիրների կոնցենտրացիան՝ հակադարձ համեմատական ​​կեղտերի կոնցենտրացիան.

2) ժապավենային բացը Քան ավելի շատ թեմաներպակաս-
նա Ի 0 ;

3) ջերմաստիճան. Ջերմաստիճանի բարձրացմամբ լիցքակիրների առաջացման արագությունը մեծանում է, և դրանց կոնցենտրացիան մեծանում է։

3.6. Գոտու (էներգիայի) դիագրամ
p-n-անցում

ժամը U ext = 0. Հավասարակշռության վիճակը. Ֆերմի մակարդակն ունի մեկ արժեք ամբողջ կառուցվածքի համար (նկ. 3.4):

ժամը U ext 0. Ուղղակի միացում p–n-անցում (նկ. 3.5):

Բրինձ. 3.4.Հավասարակշռության ժապավենային դիագրամ p–n- անցում

Բրինձ. 3.5. Անմիջական կապով գոտիների դիագրամ էջ-n- անցում

ժամը U ext 0. Հակադարձ ընդգրկում p–n-անցում (նկ. 3.6):

Բրինձ. 3.6. Գոտու դիագրամ, երբ նորից միացված է էջ–n- անցում

3.7. CVC իրական տարբերությունները
և իդեալականացված p–n- անցումներ

Իրական p–n-անցումները, որպես կանոն, ասիմետրիկ են: Այս դեպքում մի տարածաշրջանում աղտոտվածության կոնցենտրացիան գերազանցում է մյուսի կեղտի կոնցենտրացիան: Ավելի մեծ կոնցենտրացիա ունեցող տարածքը կոչվում է արտանետիչ, ավելի ցածր կոնցենտրացիայով՝ հիմք։ Կեղտերի ավելի ցածր կոնցենտրացիան նշանակում է ցածր էլեկտրական հաղորդունակություն և բարձր դիմադրողականություն: Հետևաբար, իրականում p–n-անցումներն անտեսում են կոնկրետը
բազայի դիմադրությունը հնարավոր չէ: Իրականի համարժեք միացում
p–n-անցումը ունի ձևը (նկ. 3.7):

Բրինձ. 3.7. Իրականի համարժեք միացում p–n- անցում

Երկրորդ տարբերությունը իրականի միջև p–n-Իդեալականից անցումը լիցքակիրների առաջացման և վերահամակցման գործընթացների քայքայված շերտում առկայությունն է: Հետևաբար, նորից միացնելիս հանգույցով հոսանքը հաստատուն չէ, այլ կախված է հանգույցի վրա կիրառվող լարումից (նկ. 3.8):

Բրինձ. 3.8. Իրականի I–V բնութագրիչների տարբերությունը էջ–n- անցում իդեալականացվածից

Երրորդ տարբերությունը քայքայման երևույթի առկայությունն է
հակադարձ ընդգրկում p–n- անցում.

3.8. Կոտրել p–n- անցում

Բաշխումը հայտնվում է որպես կտրուկ աճընթացիկ միջոցով
էջ–n-անցում կիրառվող հակադարձ լարման մի փոքր փոփոխությամբ:

Գոյություն ունեն խզման երեք տեսակ.

Ձնահյուսի փլուզում - տեղի է ունենում փոքրամասնության լիցքակիրների ավալանշային վերարտադրության պատճառով ազդեցության իոնացման միջոցով: Լարումը, որով այն հայտնվում է, մեծանում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ (նկ. 3.9):

Բրինձ. 3.9. CVC ձնահյուսի փլուզման ժամանակ

Թունելի խզում - տեղի է ունենում էլեկտրոնների՝ կապված վիճակից ազատ վիճակի անցնելու պատճառով՝ առանց նրանց լրացուցիչ էներգիա հաղորդելու։ Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ քայքայման լարումը նվազում է (նկ. 3.10):

Բրինձ. 3.10. CVC թունելի վթարի ժամանակ p–n- անցում

Ջերմային քայքայումը անսարքություն է, որի զարգացումը պայմանավորված է անցումային հոսանքի անցման շնորհիվ ջերմության արտանետմամբ։ Ի տարբերություն ավալանշի և թունելների, այն անշրջելի է, այսինքն՝ վթարի հետևանքով անցումը դադարում է գործել։ Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ քայքայման լարումը նվազում է (նկ. 3.11):

Բրինձ. 3.11. CVC ջերմային խզման ժամանակ p–n- անցում

3.9. VAC կախվածություն էջ–n- անցում
ջերմաստիճանը

Ջերմաստիճանի բարձրացմանը զուգընթաց անցնում է հոսանքը p–n- ուղիղ միացումն աճում է կրիչների էներգիայի ավելացման պատճառով էլեկտրական լիցք, որոնք սրա շնորհիվ ավելի հեշտությամբ են հաղթահարում պոտենցիալ արգելքը։

Երբ նորից միացված է p–n-անցում աճող ջերմաստիճանի հետ, դրա միջով հոսանքը մեծանում է անցումում լիցքակիրների առաջացման արագության աճի պատճառով (նկ. 3.12):

Բրինձ. 3.12. VAC կախվածություն p–n- անցում ջերմաստիճանից

3.10. VAC կախվածություն p-n-անցում կիսահաղորդչային նյութից

Վոլտ-ամպերի բնութագրերը էջ– n-անցումը կախված է կիսահաղորդչային նյութի էներգետիկ դիագրամի գոտու բացվածքից:

Որքան մեծ է ժապավենի բացը, այնքան ցածր է ջերմության առաջացման արագությունը և փոքրամասնության կրիչների կոնցենտրացիան, որոնք ստեղծում են հակադարձ հոսանքը: Ի 0 . Հետեւաբար, հակադարձ հոսանքն ավելի քիչ է:

Ուղիղ միացումով էջ– n- անցում, դրա միջով հոսանքն այնքան մեծ կլինի, այնքան փոքր կլինի ժապավենի բացը: Իրոք, ընթացիկ միջոցով էջ– n- անցումը սահմանվում է որպես

.

Աճող արժեքով ընթացիկ Ի 0-ը նվազում է, իսկ հոսանքը Ինույնպես նվազում է.

Ամենատարածված կիսահաղորդչային Ge, Si և GaAs նյութերի համար I–V բնութագրերը կապված են հետևյալ կերպ (նկ. 3.13):

Բրինձ. 3.13. VAC կախվածություն p–n- անցում
նյութից

3.11. Տարողություն p–n- անցում

Թուլացած շերտում էջ– n-անցումային, կան տիեզերական լիցքեր, որոնք առաջանում են իոնացված դոնորային և ընդունող կեղտերի լիցքերից։ Այս լիցքերը հավասար են մեծությամբ և հակառակ նշանով։ Հետեւաբար, սպառման շերտը նման է կոնդենսատորի: Քանի որ լիցքերը որոշում են պոտենցիալ արգելքը, թողունակությունը կոչվում է պատնեշի հզորություն: Դրա արժեքն է

Որտեղ ,

որտեղ Ս- քառակուսի p–n- անցում, Uարտաքին լարումն է, որը կիրառվում է հանգույցի վրա, n= 0,5 կտրուկ անցման համար, n= 0.3 սահուն անցման համար:

Արգելքի հզորության կախվածությունը հանգույցի վրա կիրառվող լարումից կոչվում է հզորություն-լարման բնութագրիչ (նկ. 3.14):

Ուղիղ միացումով p–n-անցում, տեղի է ունենում աննշան լիցքակիրների ներարկման գործընթացը: Յուրաքանչյուր տարածաշրջանում հայտնվում են փոքրամասնության կրիչների ավելցուկային կոնցենտրացիաներ և, էլեկտրական չեզոքության պայմանի համաձայն, դրանց հավասար են հիմնական կրիչների ավելցուկային կոնցենտրացիաները: Այսպիսով, մեջ n- Տարածաշրջանները (ինչպես կոնդենսատորում) հայտնաբերված են, որ ունեն ավելորդ անցքերի (փոքրամասնության կրիչներ) դրական լիցքի հավասար քանակություն և ավելցուկային էլեկտրոնների բացասական լիցք (մեծամասնության կրիչներ): Նմանապես էջՏարածաշրջանն իրեն պահում է կոնդենսատորի պես՝ ավելցուկային էլեկտրոնների (փոքրամասնության կրիչներ) բացասական լիցքով և ավելցուկային անցքերի (մեծամասնության կրիչներ) հավասար դրական լիցքով։

Ավելորդ լիցքերի կուտակման գործընթացը սովորաբար բնութագրվում է դիֆուզիոն հզորությամբ, որը հաշվի է առնում ավելորդ կրիչների (անցքերի և էլեկտրոնների) փոփոխությունը երկու շրջաններում՝ լարման փոփոխությամբ։

Դիֆուզիոն հզորությունը որոշվում է անցքերի ուղղակի դիֆուզիոն հոսանքներով IPև էլեկտրոններ Ես n(այստեղից՝ հզորության անվանումը) և փոքրամասնությունների փոխադրողների կյանքի տևողությունը և.

.

Դիֆուզիոն հոսանքներ IPև Ես nաճում է առաջընթաց լարման աճով pn- անցում և արագ անհետանում է հակառակ կողմում: Հետեւաբար, կախվածությունը ԻՑլարման դիֆերենցիալը մոտավորապես կրկնում է I–V բնութագրիչի ուղիղ ճյուղի ընթացքը p–n- անցում.

Համարժեք միացում p–n- անցումը, հաշվի առնելով դրա հզորության հատկությունները, ցույց է տրված նկ. 3.15.

3.12. Մետաղ-կիսահաղորդչային շփում

Կիսահաղորդչի և մետաղի միջև շփումները լայնորեն օգտագործվում են ձևավորելու համար արտաքին տանողներսարքերի կիսահաղորդչային տարածքներից և գերարագ դիոդների ստեղծումից։ Մետաղ-կիսահաղորդիչ շփման տեսակը որոշվում է մետաղից և կիսահաղորդչից էլեկտրոնների աշխատանքային ֆունկցիայից, կիսահաղորդչի հաղորդման հոսանքից և նրանում կեղտի կոնցենտրացիայից:

Էլեկտրոնների աշխատանքային ֆունկցիան էներգիան է, որն անհրաժեշտ է էլեկտրոնները Ֆերմի մակարդակից վերին ազատ գոտու առաստաղ տեղափոխելու համար։

Իդեալական մետաղ-կիսահաղորդիչ շփման դեպքում և առանց մակերևույթի վիճակները հաշվի առնելու, էլեկտրոնները ցրվում են հիմնականում ավելի ցածր աշխատանքային ֆունկցիա ունեցող նյութից։ Լիցքերի դիֆուզիայի և վերաբաշխման արդյունքում խախտվում է միջերեսի հարակից շրջանների էլեկտրական չեզոքությունը, առաջանում է շփման էլեկտրական դաշտ և շփման պոտենցիալ տարբերություն։

որտեղ ԲԱՅՑմ, ԲԱՅՑ n-ը մետաղից և կիսահաղորդչային էլեկտրոնների աշխատանքային ֆունկցիան է:

Անցումային շերտը, որում կա շփման (կամ դիֆուզիոն) էլեկտրական դաշտ, և որը ձևավորվում է մետաղի և կիսահաղորդչի շփման արդյունքում, կոչվում է Շոտկիի անցում։

Կախված կիսահաղորդչի էլեկտրական հաղորդունակության տեսակից և աշխատանքային ֆունկցիաների հարաբերակցությունից՝ կիսահաղորդիչում կարող է հայտնվել թուլացած կամ հարստացված շերտ։ Եթե ​​մետաղի աշխատանքային ֆունկցիան ավելի փոքր է, քան կիսահաղորդչի աշխատանքային ֆունկցիան ԲԱՅՑմ< ԲԱՅՑ n, ապա էլեկտրոններն ավելի հավանական է, որ մետաղից անցնեն կիսահաղորդիչ: Սա հանգեցնում է կիսահաղորդիչում թուլացած շերտի առաջացմանը, եթե կիսահաղորդիչը էջ-տիպ, կամ նույնիսկ հակադարձ շերտ, եթե ԲԱՅՑմ<< ԲԱՅՑ n Եթե կիսահաղորդիչը n-տիպ, գոյանում է հարստացված շերտ։

Սպառված շերտերում տիեզերական լիցքը գոյանում է հիմնական կրիչների կողմից իոնացված կեղտերի լիցքի փոխհատուցման խախտման արդյունքում, իսկ հարստացված շերտերում՝ հիմնական լիցքակիրների կուտակման պատճառով։ Հարստացված շերտը առաջացնում է կիսահաղորդչի մոտ շփման շրջանի ցածր դիմադրություն՝ համեմատած կիսահաղորդչի հիմնական մասի դիմադրության հետ: Հետևաբար, նման անցումը չունի ուղղիչ հատկություններ և ստեղծում է օհմիկ շփում: Թուլացած կամ հակադարձ շերտի առկայության դեպքում Շոտկի հանգույցն ունի ուղղիչ հատկություններ, քանի որ արտաքին լարումը, որը հիմնականում ընկնում է բարձր դիմադրության հանգույցի վրա, կփոխի իր պոտենցիալ պատնեշի բարձրությունը՝ փոխելով լիցքակիրների անցման պայմանները։ հանգույցը.

Ուղղիչ Շոտկիի անցման բնորոշ հատկանիշը, ի տարբերություն p–n- անցումը էլեկտրոնների և անցքերի համար պոտենցիալ խոչընդոտների տարբեր բարձրություն է: Արդյունքում, փոքրամասնության լիցքի կրիչները չեն կարող ներարկվել կիսահաղորդչի մեջ Schottky հանգույցի միջոցով: Հետեւաբար, դրանք չեն կուտակվում, և դրանց ռեզորբցիայի կարիք չկա։ Այստեղից էլ Շոտկիի անցման բարձր արագությունը։

Հետերանջատումներ

Հետերկապը անցումային շերտ է, որն ունի դիֆուզիոն էլեկտրական դաշտ, որը գոյություն ունի այնտեղ տարբեր քիմիական կազմի երկու կիսահաղորդիչների միջև:

Տարբեր կիսահաղորդիչների էլեկտրական ժապավենների լայնությունը տարբեր է: Հետևաբար, երկու կիսահաղորդիչների միջերեսում (հետերոճային կապի մետալուրգիական շփման դեպքում) ստացվում է հաղորդման գոտու ստորին հատվածի և վալենտական ​​գոտու վերին հատվածի դադար: Անընդհատությունների արդյունքում էլեկտրոնների և անցքերի պոտենցիալ պատնեշների բարձրությունը հետերանջատման մեջ տարբեր է ստացվում։ Սա հետերանջատումների առանձնահատկությունն է, որը որոշում է հետերանջատումների հատուկ հատկությունները, ի տարբերություն. էջ–n- անցումներ.

Հետերոգրաֆիկները կարող են ձևավորվել տարբեր տեսակի հաղորդունակությամբ կիսահաղորդիչներով. էջ–n, էջ–էջ, n–n. Կախված հաղորդունակության տեսակից և էներգիայի դիագրամների գոտու բացվածքից, հանգույցի միջով հոսանքը կարող է որոշվել ինչպես էլեկտրոններով, այնպես էլ անցքերով: Օրինակ՝ գերմանիումի կոնտակտի միջոցով էջ-տեսակ և գալիումի արսենիդ n-տիպը հոսում է հիմնականում էլեկտրոնային հոսանքը (նկ. 3.16):

Բրինձ. 3.16. Ge-ի անցման ժապավենային դիագրամ ( էջ-տեսակ) – GaAs ( n-տիպ)

Գերմանիումի անցման միջոցով էջ-տեսակ, գալիումի արսենիդ էջ-տիպը հոսում է հիմնականում անցքի հոսանքը (նկ. 3.17):

Բրինձ. 3.17. Ge-ի անցման ժապավենային դիագրամ ( էջ-տեսակ) – GaAs ( էջ-տիպ)

Բարձրորակ հետերկապ ստեղծելու համար անհրաժեշտ է համապատասխանեցնել շփվող կիսահաղորդիչների բյուրեղային վանդակների տեսակը, կողմնորոշումը և ժամանակաշրջանը, որպեսզի նվազագույն թվով խախտումներով մի կիսահաղորդչի բյուրեղային ցանցն անցնի մեկ այլ կիսահաղորդչի բյուրեղային ցանցի մեջ: Կիսահաղորդչային սարքերում առավել լայնորեն օգտագործվում են գալլիումի և ալյումինի արսենիդների, ֆոսֆիդների և հակամոնիդների վրա հիմնված կիսահաղորդիչների միջև կապը: Գալիումի և ալյումինի կովալենտային շառավիղների մոտիկության պատճառով կիսահաղորդիչների քիմիական բաղադրության փոփոխությունները հետերոճման մեջ տեղի են ունենում առանց բյուրեղային ցանցի շրջանի փոփոխության։ Բազմաբաղադրիչ պինդ լուծույթների հիման վրա ստեղծվում են նաև հետերոճումներ, որոնցում ցանցի շրջանը չի փոխվում, երբ կազմը փոխվում է լայն տիրույթում։

3.14. Մետաղամեկուսիչ-կիսահաղորդչային կառուցվածք

Մետաղ-դիէլեկտրիկ-կիսահաղորդչային (MIS) կառույցները հիմք են հանդիսանում դաշտային ազդեցության MIS տրանզիստորների, ֆոտոգալվանային սարքերի, լարման կառավարվող կոնդենսատորների, ինչպես նաև լայնորեն կիրառվում են ինտեգրալ սխեմաներում:

MIS-ի ամենապարզ կառուցվածքը պարունակում է կիսահաղորդչային բյուրեղ՝ ենթաշերտ, դիէլեկտրական շերտ, մետաղական էլեկտրոդ՝ դարպաս, օհմիկ կոնտակտ սուբստրատի հետ (նկ. 3.17):

Բրինձ. 3.17. Ամենապարզ MIS կառուցվածքը

Կառուցվածքն ունի երկու ելք՝ դարպաս և կոնտակտ սուբստրատի հետ և իրենից ներկայացնում է MIS կոնդենսատոր, որի հզորությունը կախված է լարումից։ Uդարպասի և ենթաշերտի ելքի միջև:

Դարպասի լարումը ստեղծում է էլեկտրական դաշտ, որը բարակ (0,03 ... 0,1 մկմ) դիէլեկտրական շերտի միջով ներթափանցում է կիսահաղորդչի մոտ մակերեսային շերտ, որտեղ այն փոխում է կրիչի կոնցենտրացիան։ Կախված լարման արժեքից, նկատվում են հարստացման, սպառման կամ ինվերսիայի ռեժիմներ։

MIS կառուցվածքի համարժեք սխեման կարող է ներկայացվել երկու կոնդենսատորների սերիական միացումով Գ Դդիէլեկտրիկի հզորությունն է և Գ–ի հետ:

որտեղ J p-ը կիսահաղորդիչում չփոխհատուցված կեղտոտ իոնների և շարժական լիցքակիրների լիցքավորման խտությունն է, j sur-ը կիսահաղորդչի մակերեսային շերտի լարումն է, Ս- դարպասի տարածք.

Առավել լայնորեն օգտագործվող MIS կառուցվածքը հիմնված է սիլիցիումի վրա, որտեղ դիէլեկտրիկը սիլիցիումի երկօքսիդ է, իսկ դարպասը ալյումինե թաղանթ է:

Նմանատիպ տեղեկատվություն.

Էլեկտրական հոսանք վարելու ունակության համաձայն՝ պինդ մարմիններն ի սկզբանե բաժանվել են հաղորդիչների և դիէլեկտրիկների։ Հետագայում նկատվեց, որ որոշ նյութեր էլեկտրական հոսանքն ավելի վատ են փոխանցում, քան հաղորդիչները, սակայն դրանք նույնպես չեն կարող վերագրվել դիէլեկտրիկներին։ Նրանք առանձնացվել են կիսահաղորդիչների առանձին խմբում։ Կիսահաղորդիչների և հաղորդիչների միջև բնորոշ տարբերությունները.

1. Կիսահաղորդիչների հաղորդունակության զգալի կախվածությունը ջերմաստիճանից:
2. Ուժեղ ազդեցություն կիսահաղորդիչների հաղորդունակության վրա նույնիսկ փոքր քանակությամբ կեղտերի վրա:
3. Տարբեր ճառագայթների (լույս, ճառագայթում և այլն) դրանց հաղորդունակության ազդեցությունը։ Ըստ այդ հատկանիշների՝ կիսահաղորդիչներն ավելի մոտ են դիէլեկտրիկներին, քան հաղորդիչներին։

Կիսահաղորդչային սարքերի արտադրության համար հիմնականում օգտագործվում են գերմանիում, սիլիցիում, գալիումի արսենիդ։ Գերմանիումը հազվագյուտ տարր է, բնության մեջ ցրված, սիլիցիումը, ընդհակառակը, շատ տարածված է։ Սակայն այն մաքուր վիճակում չէ, այլ միայն այլ տարրերի, հիմնականում թթվածնի հետ միացությունների տեսքով։ Գալիումի արսենիդը մկնդեղի միացություն է գալիումի հետ: Այն օգտագործվել է համեմատաբար վերջերս։ Գերմանիումի և սիլիցիումի համեմատ՝ գալիումի արսենիդը ավելի քիչ է ազդում ջերմաստիճանից և ճառագայթումից։

Կիսահաղորդչային սարքերի շահագործման մեխանիզմը հասկանալու համար նախ պետք է ծանոթանաք կիսահաղորդիչների հաղորդունակությանը և p-ի ձևավորման մեխանիզմին:

-n հոփս.

Առավել լայնորեն օգտագործվող կիսահաղորդիչներն են գերմանիումը և սիլիցիումը: Նրանք պատկանում են Մենդելեևի պարբերական համակարգի IV խմբին։ Գերմանիումի (կամ սիլիցիումի) ատոմի արտաքին թաղանթն ունի 4 վալենտային էլեկտրոն։ Նրանցից յուրաքանչյուրը կովալենտային կապեր է կազմում հարևան չորս ատոմների հետ։ Դրանք ձևավորվում են երկու էլեկտրոններով, որոնցից յուրաքանչյուրը պատկանում է հարևան ատոմներից մեկին։ Զույգ-էլեկտրոնային կապերը շատ կայուն են, հետևաբար, յուրաքանչյուր էլեկտրոնային զույգ ամուր կապված է իր ատոմային զույգի հետ և չի կարող ազատ շարժվել կիսահաղորդչի հիմնական մասում: Սա ճիշտ է 0 Կ-ին մոտ ջերմաստիճանում քիմիապես մաքուր կիսահաղորդչի համար

(բացարձակ զրո): Երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, կիսահաղորդչի ատոմները սկսում են կատարել ջերմային տատանողական շարժում։ Այս շարժման էներգիան փոխանցվում է էլեկտրոններին, և նրանցից ոմանց համար այն բավարար է ատոմներից պոկվելու համար։ Այս ատոմները վերածվում են դրական իոնների, և անջատված էլեկտրոնները կարող են ազատ շարժվել, այսինքն. դառնալ ընթացիկ փոխադրող: Ավելի ճիշտ՝ էլեկտրոնի հեռանալը հանգեցնում է 2 հարեւան ատոմների մասնակի իոնացման։Միակ դրական լիցքը, որն ի հայտ է գալիս այս դեպքում, պետք է վերագրել ոչ թե այս կամ այն ​​ատոմին, այլ էլեկտրոնի թողած զույգ-էլեկտրոն կապի խախտմանը։ Կապի մեջ էլեկտրոնի բացակայությունը կոչվում է անցք:Փոսը դրական լիցք ունի, որն իր բացարձակ արժեքով հավասար է էլեկտրոնի լիցքին: Փոսը կարող է զբաղեցնել հարեւան կապի էլեկտրոններից մեկը՝ այդպիսով անցք կազմելով հարեւան կապի մեջ։ Էլեկտրոնի անցումը մի կապից մյուսը համապատասխանում է անցքի շարժմանը հակառակ ուղղությամբ։ Գործնականում ավելի հարմար է դիտարկել դրական լիցքի շարունակական շարժումը, քան էլեկտրոնների հաջորդական շարժումը կապից կապ։ Այն հաղորդունակությունը, որը տեղի է ունենում կիսահաղորդչի ծավալում կապերի խզման պատճառով, կոչվում է սեփական հաղորդունակությունը. Գոյություն ունի հաղորդունակության երկու տեսակ՝ n - տիպ և p - տիպ (բացասական - բացասական, դրական - դրական բառերից): Հաղորդականություն n - տիպը կոչվում է էլեկտրոնային, իսկ p - տիպը `անցք:

Նշենք, որ վալենտային կապերի խզումը կարող է առաջանալ ոչ միայն ջերմային էներգիայի, այլև լույսի էներգիայի կամ էլեկտրական դաշտի էներգիայի շնորհիվ:

Այն ամենը, ինչ մենք դիտարկել ենք, վերաբերում է մաքուր կիսահաղորդիչներին, այսինքն. դեպի կիսահաղորդիչներ՝ առանց աղտոտման: Կեղտերի ներմուծումը փոխում է կիսահաղորդչի էլեկտրական հատկությունները: Բյուրեղային ցանցում կեղտոտ ատոմները զբաղեցնում են հիմնական ատոմների տեղը և հարևան ատոմների հետ ձևավորում են զույգ-էլեկտրոնային կապեր։ Եթե ​​տարրերի պարբերական համակարգի V խմբին պատկանող նյութի ատոմը (օրինակ՝ մկնդեղի ատոմ) մտցվի մաքուր կիսահաղորդչի (գերմանիումի) կառուցվածքի մեջ, ապա այս ատոմը կապեր կստեղծի նաև հարևան գերմանի ատոմների հետ։ Բայց V խմբի ատոմներն արտաքին թաղանթում ունեն 5 վալենտային էլեկտրոն։ Դրանցից չորսը կազմում են կայուն զույգ-էլեկտրոնային կապեր, իսկ հինգերորդն ավելորդ կլինի։ Այս ավելցուկային էլեկտրոնը շատ ավելի թույլ է կապված իր ատոմի հետ, և այն ատոմից պոկելու համար ավելի քիչ էներգիա է պահանջվում, քան զույգ-էլեկտրոն կապից էլեկտրոն ազատելու համար: Բացի այդ, նման էլեկտրոնի վերածումը ազատ լիցքակիր կրիչի կապված չէ միաժամանակ անցքի առաջացման հետ։ Էլեկտրոնի փախուստը մկնդեղի ատոմի արտաքին թաղանթից այն վերածում է դրական իոնի։ Այդ ժամանակ արդեն կարելի է խոսել այս ատոմի իոնացման մասին, այս դրական լիցքը չի շարժվի, այսինքն. փոս չէ.

Գերմանիումի բյուրեղներում մկնդեղի պարունակության աճի հետ ազատ էլեկտրոնների թիվն ավելանում է առանց անցքերի քանակի ավելացման, ինչպես դա եղավ ներքին հաղորդունակության դեպքում։ Եթե ​​էլեկտրոնների կոնցենտրացիան զգալիորեն գերազանցում է անցքերի կոնցենտրացիան, ապա էլեկտրոնները կլինեն հիմնական հոսանքի կրողները: Այս դեպքում կիսահաղորդիչը կոչվում է n տիպի կիսահաղորդիչ։ Այժմ եկեք ներդնենք III խմբի ատոմ, օրինակ՝ ինդիումի ատոմ, գերմանիումի բյուրեղի մեջ։ Այն ունի երեք վալենտային էլեկտրոն։ Այն կայուն կապեր է ստեղծում գերմանիումի երեք ատոմների հետ։ Չորրորդ կապը մնում է չլիցքավորված, բայց լիցք չի կրում, ուստի ինդիումի ատոմը և նրան կից գերմանիումի ատոմը մնում են էլեկտրականորեն չեզոք։ Արդեն թեթև ջերմային գրգռմամբ, հարևան զույգ-էլեկտրոնային կապերից մեկի էլեկտրոնը կարող է անցնել այս չորրորդ կապի մեջ:

Ի՞նչ է լինելու։ Ինդիումի արտաքին թաղանթում կհայտնվի լրացուցիչ էլեկտրոն, ատոմը վերածվում է բացասական իոնի։ Էլեկտրական չեզոքությունը կխախտվի զույգ-էլեկտրոնային կապում, որտեղից առաջացել է էլեկտրոնը: Դրական լիցք կհայտնվի՝ անցք այս կոտրված կապի մեջ։ Ինդիումի պարունակության ավելացման դեպքում անցքերի թիվը կավելանա, և դրանք կդառնան հիմնական լիցքակիրները։ Այս դեպքում կիսահաղորդիչը կոչվում է p-տիպի կիսահաղորդիչ։

Էլեկտրոն-անցք անցում (p - n անցում):

p - n անցում կոչվում է տարածք, որը գտնվում է մեկ բյուրեղի անցքի և էլեկտրոնային շրջանների միջերեսի վրա: Անցումը չի ստեղծվում p և n տիպի կիսահաղորդչային վաֆլիների պարզ շփման միջոցով։ Այն ստեղծվում է մեկ բյուրեղի մեջ՝ երկու տարբեր կեղտերի ներմուծմամբ, որոնք դրա մեջ ստեղծում են էլեկտրոնների և անցքերի շրջաններ։

Նկ.1. p - n անցման ձևավորման և գործողության մեխանիզմը.

ա) մեծամասնության և փոքրամասնության կրիչները կիսահաղորդչի շրջաններում:

բ – p – n հանգույցի ձևավորում։

գ) դիֆուզիոն հոսանքի և հաղորդման հոսանքի ուղղությունը:

d - p–n հանգույց արտաքին հակադարձ լարման ազդեցության տակ:

1 - էլեկտրոններ; 2 - անցքեր; 3 - ինտերֆեյս; 4 - անշարժ իոններ.

Դիտարկենք կիսահաղորդիչ, որտեղ կան երկու շրջաններ՝ էլեկտրոն և անցք: Առաջինում էլեկտրոնների բարձր կոնցենտրացիան կա, երկրորդում՝ անցքերի բարձր կոնցենտրացիան։ Համաձայն կոնցենտրացիայի հավասարեցման օրենքի՝ էլեկտրոնները հակված են շարժվել (ցրվել) n-տարածքից, որտեղ նրանց կոնցենտրացիան ավելի բարձր է p-տարածաշրջանում՝ անցքերում, ընդհակառակը։ Լիցքերի այս շարժումը կոչվում է դիֆուզիոն։ Այս դեպքում առաջացող հոսանքը դիֆուզիոն է։ Կոնցենտրացիաները կհավասարվեն այնքան ժամանակ, մինչև որ անցքերը և էլեկտրոնները հավասարաչափ բաշխվեն, բայց դրան խանգարում են առաջացող ներքին էլեկտրական դաշտի ուժերը: p-տարածքից դուրս եկող անցքերը դրանում թողնում են բացասական իոնացված ատոմներ, իսկ n-տարածքից դուրս եկող էլեկտրոնները թողնում են դրական իոնացված ատոմներ։ Արդյունքում, անցքի շրջանը դառնում է բացասական լիցքավորված, մինչդեռ էլեկտրոնի շրջանը դառնում է դրական լիցքավորված: Տարածքների միջև կա էլեկտրական դաշտ, որը ստեղծվել է լիցքերի երկու շերտով։

Այսպիսով, կիսահաղորդչի էլեկտրոնի և անցքի շրջանների միջերեսի մոտ հայտնվում է մի տարածք, որը բաղկացած է նշանով հակադիր լիցքերի երկու շերտերից, որոնք կազմում են այսպես կոչված p-n հանգույցը։ Պոտենցիալ խոչընդոտ է սահմանվում p և n շրջանների միջև: Քննարկվող դեպքում ձևավորված p – n հանգույցի ներսում գործում է E էլեկտրական դաշտ, որը ստեղծվել է

հակադիր լիցքերի երկու շերտ: Եթե ​​էլեկտրական դաշտի մեջ ընկած էլեկտրոնների ուղղությունը համընկնում է դրա հետ, ապա էլեկտրոնները դանդաղում են։ Անցքերի համար ճիշտ հակառակն է: Այսպիսով, առաջացող էլեկտրական դաշտի պատճառով դիֆուզիոն գործընթացը դադարում է։ Նկար 1-ում երևում է, որ և՛ n-, և՛ p-տարածաշրջանում կան և՛ հիմնական, և՛ փոքր լիցքերի կրիչներ: Փոքրամասնության կրիչները ձևավորվում են ներքին հաղորդման միջոցով: p-տարածաշրջանի էլեկտրոնները, կատարելով ջերմային քաոսային շարժում, ընկնում են p-n հանգույցի էլեկտրական դաշտը և տեղափոխվում n-տարածք։ Նույնը տեղի է ունենում n-տարածաշրջանի անցքերի դեպքում: Մեծամասնության կրիչների կողմից ձևավորված հոսանքը կոչվում է դիֆուզիոն հոսանք, իսկ ոչ հիմնարարները՝ հաղորդման հոսանք։ Այս հոսանքները ուղղված են միմյանց, և քանի որ մեկուսացված հաղորդիչում ընդհանուր հոսանքը զրո է, դրանք հավասար են: Այժմ կիրառենք արտաքին լարման անցումը՝ պլյուսով դեպի n-տարածաշրջան, իսկ մինուս՝ p-տարածաշրջանին: Արտաքին աղբյուրի կողմից ստեղծված դաշտը կուժեղացնի ներքին դաշտի p - n անցման ազդեցությունը: Դիֆուզիոն հոսանքը կնվազի մինչև զրոյի, քանի որ n-տարածաշրջանից էլեկտրոնները և p-տարածաշրջանից անցքերը քաշվում են p-n հանգույցից դեպի արտաքին կոնտակտներ, ինչը հանգեցնում է p-n հանգույցի ընդլայնմանը: Միացումով անցնում է միայն հաղորդման հոսանքը, որը կոչվում է հակադարձ հոսանք: Այն բաղկացած է էլեկտրոնների և անցքերի հաղորդման հոսանքներից: Այս կերպ կիրառվող լարումը կոչվում է հակադարձ լարում: Հոսանքի կախվածությունը լարումից ներկայացված է նկարում:

Բրինձ. p-n հանգույցի հոսանք-լարման բնութագիրը: 2 - ուղիղ ճյուղ; 1 - հակադարձ ճյուղ:

Եթե ​​արտաքին լարումը պլյուսով կիրառվի p - շրջանին, իսկ մինուսով n - շրջանին, ապա աղբյուրի էլեկտրական դաշտը կուղղվի դեպի p - n անցման դաշտը և կթուլացնի դրա ազդեցությունը։ Սա կբարձրացնի դիֆուզիոն (ուղղակի) հոսանքը (2): Այս երեւույթը հիմք է հանդիսանում կիսահաղորդչային դիոդի շահագործման համար:

Ժամանակակից կիսահաղորդչային սարքերի ճնշող մեծամասնությունը գործում է այն երևույթների շնորհիվ, որոնք տեղի են ունենում տարբեր տեսակի էլեկտրական հաղորդունակությամբ նյութերի սահմաններում:

Կիսահաղորդիչները երկու տեսակի են՝ n և p։ N տիպի կիսահաղորդչային նյութերի տարբերակիչ առանձնահատկությունն այն է, որ բացասական լիցքավորված է էլեկտրոններ. p տիպի կիսահաղորդչային նյութերում նույն դերը կատարում են այսպես կոչված անցքերորոնք դրական լիցքավորված են: Նրանք հայտնվում են ատոմի պոկվելուց հետո էլեկտրոն, և դրա համար էլ առաջանում է դրական լիցք։

Սիլիցիումի միաբյուրեղները օգտագործվում են n տիպի և p տիպի կիսահաղորդչային նյութերի արտադրության համար: Նրանց տարբերակիչ առանձնահատկությունը քիմիական մաքրության չափազանց բարձր աստիճանն է։ Հնարավոր է էապես փոխել այս նյութի էլեկտրաֆիզիկական հատկությունները՝ դրա մեջ ներմուծելով բավականին աննշան, առաջին հայացքից, կեղտեր։

Կիսահաղորդիչների նշանակման մեջ օգտագործվող «n» նշանը գալիս է «» բառից. բացասական» (« բացասական»): n տիպի կիսահաղորդչային նյութերում հիմնական լիցքակիրներն են էլեկտրոններ. Դրանք ստանալու համար սիլիցիում են ներմուծում այսպես կոչված դոնորային կեղտեր՝ մկնդեղ, անտիմոն, ֆոսֆոր։

«p» նշանը, որն օգտագործվում է կիսահաղորդիչների նշանակման մեջ, գալիս է «» բառից. դրական» (« դրական»): Դրանցում հիմնական լիցքակիրներն են անցքեր. Դրանք ստանալու համար սիլիցիում են ներմուծում այսպես կոչված ակցեպտորային կեղտեր՝ բոր, ալյումին։

Անվճարների թիվը էլեկտրոններև համարը անցքերմաքուր կիսահաղորդչային բյուրեղներում նույնն է: Հետևաբար, երբ կիսահաղորդչային սարքը գտնվում է հավասարակշռության վիճակում, ապա նրա յուրաքանչյուր շրջան էլեկտրականորեն չեզոք է։

Որպես ելակետ ընդունենք, որ n-տարածաշրջանը սերտորեն կապված է p-տարածաշրջանի հետ: Նման դեպքերում նրանց միջև ձևավորվում է անցումային գոտի, այսինքն՝ որոշակի տարածություն, որը սպառվում է լիցքերով։ Այն նաև կոչվում է « խոչընդոտ շերտ», որտեղ անցքերև էլեկտրոններենթարկվել ռեկոմբինացիայի. Այսպիսով, երկու կիսահաղորդիչների միացման վայրում, որոնք ունեն տարբեր տեսակի հաղորդունակություն, ձևավորվում է գոտի, որը կոչվում է. p-n հանգույց.

Տարբեր տիպի կիսահաղորդիչների շփման կետում p տիպի շրջանից անցքերը մասամբ անցնում են դեպի n տիպի շրջան, իսկ էլեկտրոնները՝ համապատասխանաբար հակառակ ուղղությամբ։ Հետևաբար, p տիպի կիսահաղորդիչը լիցքավորված է բացասական, իսկ n տիպի կիսահաղորդիչը՝ դրական: Այս դիֆուզիան, սակայն, տևում է միայն այնքան ժամանակ, քանի դեռ անցումային գոտում առաջացող էլեկտրական դաշտը չի սկսում խանգարել դրան, ինչի արդյունքում շարժումը և էլ. էլեկտրոններ, և անցքերկանգառներ.

Օգտագործման համար կոմերցիոն հասանելի կիսահաղորդչային սարքերում p-n հանգույցդրա վրա պետք է կիրառվի արտաքին լարում։ Կախված նրանից, թե որն է դրա բևեռականությունը և արժեքը, կախված է անցման պահվածքը և դրա միջով անմիջապես անցնող էլեկտրական հոսանքը: Եթե ​​ընթացիկ աղբյուրի դրական բևեռը միացված է p-տարածաշրջանին, իսկ բացասական բևեռը միացված է n-տարածաշրջանին, ապա կա ուղիղ միացում. p-n հանգույց. Եթե ​​բևեռականությունը փոխվի, ապա կառաջանա մի իրավիճակ, որը կոչվում է հակադարձ ընդգրկում: p-n հանգույց.

Ուղիղ միացում

Երբ ուղիղ միացում է կատարվում p-n հանգույց, ապա արտաքին լարման ազդեցությամբ նրանում դաշտ է առաջանում։ Նրա ուղղությունը ներքին դիֆուզիոն էլեկտրական դաշտի ուղղության նկատմամբ հակառակ է։ Արդյունքում դաշտի ուժգնությունը նվազում է, իսկ պատնեշի շերտը նեղանում է։

Նման գործընթացի արդյունքում զգալի թվով հիմնական լիցքակիրներ անցնում են հարևան տարածաշրջան։ Սա նշանակում է, որ p շրջանից n շրջանից առաջացած էլեկտրական հոսանքը կհոսի անցքերև հակառակ ուղղությամբ - էլեկտրոններ.

Հակադարձ ընդգրկում

Երբ հակադարձվում է p-n հանգույց, ապա ստացված շղթայում ընթացիկ ուժը զգալիորեն ցածր է, քան ուղիղ միացումով։ Փաստն այն է, որ անցքեր n շրջանից կհետևեն p շրջանին, իսկ էլեկտրոնները p շրջանից n շրջան: Ցածր ընթացիկ ուժը պայմանավորված է նրանով, որ p տարածաշրջանում քիչ է էլեկտրոններ, իսկ n տարածաշրջանում, համապատասխանաբար, անցքեր.