pn- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ(n - អវិជ្ជមាន - អវិជ្ជមាន អេឡិចត្រូនិច ទំ - វិជ្ជមាន - វិជ្ជមាន រន្ធ) ឬ ការផ្លាស់ប្តូររន្ធអេឡិចត្រុង - ប្រភេទមួយនៃ homotransition, តំបន់ប្រសព្វ p-nហៅថាតំបន់ semiconductor ដែលក្នុងនោះមានការផ្លាស់ប្តូរ spatial នៅក្នុងប្រភេទនៃ conductivity ពីអេឡិចត្រូនិក នទៅរន្ធ ទំ.
ការផ្លាស់ប្តូររន្ធអេឡិចត្រុងអាចត្រូវបានបង្កើតតាមវិធីផ្សេងៗគ្នា៖
- នៅក្នុងភាគច្រើននៃសម្ភារៈ semiconductor ដូចគ្នា doped នៅក្នុងផ្នែកមួយជាមួយនឹងភាពមិនបរិសុទ្ធរបស់ម្ចាស់ជំនួយ ( ន- តំបន់) និងមួយទៀត - អ្នកទទួល ( ទំ- តំបន់);
- នៅព្រំដែននៃ semiconductors ពីរផ្សេងគ្នាដែលមានប្រភេទផ្សេងគ្នានៃ conductivity ។
ប្រសិនបើ pn- ការផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានទទួលដោយការបញ្ជូលភាពមិនបរិសុទ្ធចូលទៅក្នុង semiconductor គ្រីស្តាល់តែមួយ បន្ទាប់មកការផ្លាស់ប្តូរពី ន- ទៅ រ- តំបន់កើតឡើងភ្លាមៗ (ការផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំង) ។ ប្រសិនបើការសាយភាយមិនបរិសុទ្ធត្រូវបានប្រើ ការផ្លាស់ប្តូររលូនត្រូវបានបង្កើតឡើង។
ដ្យាក្រាមថាមពល pn- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ។ ក) ស្ថានភាពលំនឹង ខ) ជាមួយនឹងតង់ស្យុងបញ្ជូនបន្ត គ) ជាមួយនឹងវ៉ុលបញ្ច្រាសត្រូវបានអនុវត្ត
នៅពេលដែលតំបន់ពីរចូលមកក្នុងទំនាក់ទំនង ន- និង ទំ- ប្រភេទដោយសារតែជម្រាលនៃការប្រមូលផ្តុំនៃអ្នកផ្ទុកបន្ទុក ការសាយភាយនៃក្រោយកើតឡើងនៅក្នុងតំបន់ជាមួយនឹងប្រភេទផ្ទុយនៃចរន្តអគ្គិសនី។ IN ទំ- តំបន់នៅជិតទំនាក់ទំនង បន្ទាប់ពីការសាយភាយនៃរន្ធចេញពីវា អ្នកទទួលអ៊ីយ៉ូដដែលមិនផ្តល់សំណង (បន្ទុកអចល័តអវិជ្ជមាន) នៅតែមាន ហើយនៅក្នុង ន-regions - ម្ចាស់ជំនួយ ionized uncompensated (ការគិតថ្លៃថេរវិជ្ជមាន) ។ បង្កើតឡើង តំបន់បន្ទុកអវកាស(SCR) ដែលមានស្រទាប់ដែលមានបន្ទុកផ្ទុយគ្នាពីរ។ រវាងការចោទប្រកាន់ផ្ទុយគ្នាដែលមិនផ្តល់សំណងនៃភាពមិនបរិសុទ្ធ អ៊ីយ៉ូដ វាលអគ្គិសនីកើតឡើងដែលដឹកនាំពី ន- តំបន់ទៅ ទំ-តំបន់ និងហៅថា វាលអគ្គិសនីដែលសាយភាយ។ វាលនេះការពារការសាយភាយបន្ថែមទៀតនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនសំខាន់តាមរយៈទំនាក់ទំនង - ស្ថានភាពលំនឹងត្រូវបានបង្កើតឡើង (ក្នុងករណីនេះមានចរន្តតូចមួយនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនសំខាន់ដោយសារតែការសាយភាយ និងចរន្តនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនជនជាតិភាគតិចក្រោមសកម្មភាពនៃវាលទំនាក់ទំនង។ ចរន្តទាំងនេះផ្តល់សំណងដល់គ្នាទៅវិញទៅមក) ។ រវាង ន- និង ទំ-areas ក្នុងករណីនេះមានភាពខុសគ្នាដ៏សក្ដានុពល ដែលហៅថា ភាពខុសគ្នាសក្តានុពលទំនាក់ទំនង។ សក្តានុពលនៃតំបន់ n មានភាពវិជ្ជមានទាក់ទងនឹងសក្តានុពល ទំ- តំបន់។ ជាធម្មតាភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលទំនាក់ទំនងក្នុងករណីនេះគឺភាគដប់នៃវ៉ុលមួយ។
វាលអគ្គីសនីខាងក្រៅផ្លាស់ប្តូរកម្ពស់នៃរនាំង និងរំខានដល់លំនឹងនៃនាវាផ្ទុកចរន្តដែលហូរតាមរនាំង។ ប្រសិនបើសក្តានុពលវិជ្ជមានត្រូវបានអនុវត្តទៅ ទំ-region បន្ទាប់មករបាំងសក្តានុពលថយចុះ (លំអៀងទៅមុខ) ហើយ SCR រួមតូច។ ក្នុងករណីនេះ នៅពេលដែលតង់ស្យុងដែលបានអនុវត្តកើនឡើង ចំនួននៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនភាគច្រើនដែលមានសមត្ថភាពយកឈ្នះឧបសគ្គកើនឡើងជានិទស្សន្ត។ ដរាបណាក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនទាំងនេះបានឆ្លងកាត់ទំ - ន- ការផ្លាស់ប្តូរពួកគេក្លាយជាអនីតិជន។ ដូច្នេះការប្រមូលផ្តុំនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនជនជាតិភាគតិចនៅលើផ្នែកទាំងពីរនៃប្រសព្វកើនឡើង (ការចាក់បញ្ចូលក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនជនជាតិភាគតិច) ។ ក្នុងពេលដំណាលគ្នានៅក្នុង ទំ- និង ន-តំបន់តាមរយៈទំនាក់ទំនងបញ្ចូលបរិមាណស្មើគ្នានៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនសំខាន់ៗ ដែលបណ្តាលឱ្យមានសំណងនៃការចោទប្រកាន់របស់អ្នកដឹកជញ្ជូនដែលបានចាក់។ ជាលទ្ធផល អត្រានៃការផ្សំឡើងវិញកើនឡើង ហើយចរន្តមិនសូន្យលេចឡើងតាមរយៈប្រសព្វ ដែលកើនឡើងជានិទស្សន្តជាមួយនឹងការកើនឡើងវ៉ុល។
ការអនុវត្តសក្តានុពលអវិជ្ជមាន ទំ-region (លំអៀងបញ្ច្រាស) នាំឱ្យមានការកើនឡើងនៃរបាំងសក្តានុពល។ ការសាយភាយនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនភាគច្រើនតាមរយៈប្រសព្វក្លាយជាការធ្វេសប្រហែស។ ទន្ទឹមនឹងនេះលំហូរនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនជនជាតិភាគតិចមិនផ្លាស់ប្តូរទេ (មិនមានរបាំងសម្រាប់ពួកគេទេ) ។ ឧបករណ៍ផ្ទុកបន្ទុកតូចត្រូវបានទាញចូលទៅក្នុងវាលអគ្គីសនី pn- ឆ្លងកាត់ និងឆ្លងកាត់វាទៅតំបន់ជិតខាង (ការទាញយកអ្នកដឹកជញ្ជូនតូចតាច) ។ លំហូរនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនជនជាតិភាគតិចត្រូវបានកំណត់ដោយអត្រានៃការបង្កើតកំដៅនៃគូអេឡិចត្រុងរន្ធ។ ចំហាយទាំងនេះសាយភាយទៅរបាំងហើយត្រូវបានបំបែកដោយវាលរបស់វាដែលជាលទ្ធផលដែលតាមរយៈ pn- លំហូរចរន្តផ្លាស់ប្តូរ ខ្ញុំ ស(ចរន្តឆ្អែត) ដែលជាធម្មតាតូច និងស្ទើរតែឯករាជ្យនៃវ៉ុល។ ដូច្នេះលក្ខណៈនៃវ៉ុលបច្ចុប្បន្ននៃ p-n-junction មានការបញ្ចេញសំឡេង nonlinearity ។ នៅពេលផ្លាស់ប្តូរសញ្ញា យូតម្លៃនៃចរន្តឆ្លងកាត់ប្រសព្វអាចប្រែប្រួលដោយកត្តា 10 5 - 10 6 ដង។ ដោយហេតុនេះ។ pn-junction អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីកែតម្រូវចរន្តឆ្លាស់ (diode) ។
លក្ខណៈវ៉ុល - អំពែរ
ដើម្បីទទួលបានការពឹងផ្អែកនៃរ៉ិចទ័រនៃចរន្តឆ្លងកាត់ pn- ការផ្លាស់ប្តូរពីវ៉ុលលំអៀងខាងក្រៅ វយើងត្រូវពិចារណាចរន្តអេឡិចត្រុង និងរន្ធដោយឡែកពីគ្នា។ ក្នុងអ្វីដែលបន្ទាប់មក យើងនឹងបញ្ជាក់ដោយនិមិត្តសញ្ញា ជដង់ស៊ីតេលំហូរនៃភាគល្អិត និងនិមិត្តសញ្ញា j- ដង់ស៊ីតេនៃចរន្តអគ្គិសនី; បន្ទាប់មក j e = −eJ e , j h = eJ h.
លក្ខណៈវ៉ុល - អំពែរ pn- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ។ ខ្ញុំ ស- ចរន្តឆ្អែត, U pr- វ៉ុលបំបែក។
នៅ វ= 0 ទាំង J e និង J h បាត់។ ជាការពិតណាស់នេះមិនមានន័យថាមិនមានចលនានៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនបុគ្គលតាមរយៈប្រសព្វនោះទេ ប៉ុន្តែមានតែចំនួនអេឡិចត្រុង (ឬរន្ធ) ស្មើគ្នាដែលផ្លាស់ទីក្នុងទិសដៅទាំងពីរ។ នៅ វ≠ 0 តុល្យភាពត្រូវបានខូច។ ជាឧទាហរណ៍ សូមពិចារណាអំពីចរន្តរន្ធតាមរយៈស្រទាប់ដែលខូច។ វារួមបញ្ចូលសមាសធាតុពីរដូចខាងក្រោមៈ
- ជំនាន់បច្ចុប្បន្ន ន- តំបន់នៅក្នុង ទំ- តំបន់ផ្លាស់ប្តូរ។ ដូចដែលឈ្មោះបង្កប់ន័យ ចរន្តនេះគឺដោយសារតែរន្ធដែលបង្កើតដោយផ្ទាល់នៅក្នុង ន- តំបន់នៃស្រទាប់ដែលបាត់បង់កំឡុងពេលកំដៅនៃអេឡិចត្រុងពីកម្រិតនៃក្រុម valence ។ ទោះបីជាការផ្តោតអារម្មណ៍នៃរន្ធបែបនេះ (ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនតូចតាច) នៅក្នុង ន- តំបន់គឺតូចខ្លាំងណាស់បើប្រៀបធៀបទៅនឹងកំហាប់នៃអេឡិចត្រុង (ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនសំខាន់ៗ) ពួកគេដើរតួយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការដឹកជញ្ជូនចរន្តឆ្លងកាត់ប្រសព្វ។ នេះគឺដោយសារតែរន្ធនីមួយៗដែលចូលទៅក្នុងស្រទាប់ depletion ត្រូវបានផ្ទេរភ្លាមៗទៅ ទំ- តំបន់ដែលស្ថិតនៅក្រោមសកម្មភាពនៃវាលអគ្គីសនីដ៏រឹងមាំដែលមាននៅខាងក្នុងស្រទាប់។ ជាលទ្ធផល ទំហំនៃចរន្តជំនាន់ដែលបានបង្កើតមិនអាស្រ័យលើតម្លៃនៃការផ្លាស់ប្តូរសក្តានុពលនៅក្នុងស្រទាប់ដែលខូចនោះទេ ព្រោះរន្ធណាមួយដែលលេចឡើងក្នុងស្រទាប់ត្រូវបានផ្ទេរពី ន- តំបន់នៅក្នុង ទំ- តំបន់។
- ការបញ្ចូលគ្នាបច្ចុប្បន្ននោះគឺរន្ធដែលហូរចេញពី ទំ- តំបន់នៅក្នុង ន- តំបន់។ វាលអគ្គីសនីនៅក្នុងស្រទាប់ depletion ប្រឆាំងចរន្តនេះ ហើយមានតែរន្ធទាំងនោះដែលប៉ះនឹងព្រំប្រទល់នៃស្រទាប់ depletion ដែលមានថាមពល kinetic គ្រប់គ្រាន់ដើម្បីយកឈ្នះឧបសគ្គសក្តានុពល រួមចំណែកដល់ចរន្ត recombination ។ ចំនួនរន្ធបែបនេះគឺសមាមាត្រទៅនឹងអ៊ី −eΔФ/kTហេតុដូចនេះហើយ
មិនដូចចរន្តជំនាន់ទេ ចរន្តផ្សំឡើងវិញគឺមានភាពរសើបខ្លាំងចំពោះទំហំនៃវ៉ុលដែលបានអនុវត្ត។ វ. យើងអាចប្រៀបធៀបទំហំនៃចរន្តទាំងពីរនេះដោយកត់សំគាល់ថានៅ វ= 0 មិនមានចរន្តសរុបតាមរយៈប្រសព្វទេ៖ J h rec (V = 0) = J h genវាធ្វើតាមនោះ។ J h rec = ជេអ៊ី eV/kT. ចរន្តរន្ធសរុបដែលហូរចេញពី ទំ- តំបន់នៅក្នុង ន-region គឺជាភាពខុសគ្នារវាង recombination និង generation currents៖
ច= J h rec − J h gen = J h gen(ឧ eV/kT − 1).
ការពិចារណាស្រដៀងគ្នាគឺអាចអនុវត្តបានចំពោះធាតុផ្សំនៃចរន្តអេឡិចត្រុង ជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរតែមួយគត់ដែលការបង្កើត និងចរន្តផ្សំឡើងវិញនៃអេឡិចត្រុងត្រូវបានដឹកនាំផ្ទុយទៅនឹងចរន្តរន្ធដែលត្រូវគ្នា។ ដោយសារអេឡិចត្រុងមានបន្ទុកផ្ទុយគ្នា ចរន្តអគ្គិសនីនៃការបង្កើត និងការផ្សំឡើងវិញនៃអេឡិចត្រុងស្របគ្នាក្នុងទិសដៅជាមួយចរន្តអគ្គិសនីនៃការបង្កើត និងការបញ្ចូលគ្នានៃរន្ធ។ ដូច្នេះដង់ស៊ីតេនៃចរន្តអគ្គិសនីសរុបគឺ j = អ៊ី(J h gen + J e gen)(ឧ eV/kT − 1).
សមត្ថភាព pn- ការផ្លាស់ប្តូរនិងការឆ្លើយតបប្រេកង់
pn-transition អាចត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជា capacitor ផ្ទះល្វែង, ចានដែលជាតំបន់ ន- និង ទំ-type នៅខាងក្រៅប្រសព្វ, និងអ៊ីសូឡង់គឺជាតំបន់នៃបន្ទុកអវកាស, depleted in chargers និងមានភាពធន់ខ្ពស់។ ធុងបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា របាំង. វាអាស្រ័យលើវ៉ុលដែលបានអនុវត្តខាងក្រៅចាប់តាំងពីវ៉ុលខាងក្រៅផ្លាស់ប្តូរបន្ទុកអវកាស។ ជាការពិត ការកើនឡើងនៃរបាំងសក្តានុពលក្រោមការលំអៀងបញ្ច្រាសមានន័យថាការកើនឡើងនៃភាពខុសគ្នាសក្តានុពលរវាង ន- និង ទំ- តំបន់នៃសារធាតុ semiconductor ហើយដូច្នេះ ការកើនឡើងនៃបន្ទុកអវកាសរបស់ពួកគេ។ ដោយសារការគិតថ្លៃលំហគឺមិនអាចចល័តបាន ហើយត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងអ៊ីយ៉ុងម្ចាស់ជំនួយ និងអ្នកទទួល ការកើនឡើងនៃបន្ទុកអវកាសអាចកើតឡើងតែដោយសារតែការពង្រីកតំបន់របស់វា ហើយជាលទ្ធផលការថយចុះនៃសមត្ថភាពអគ្គិសនីនៃប្រសព្វ។ អាស្រ័យលើតំបន់ប្រសព្វ ការប្រមូលផ្តុំ dopant និងវ៉ុលបញ្ច្រាស capacitance របាំងអាចយកតម្លៃពីឯកតាទៅរាប់រយ picofarads ។ ឧបសគ្គ capacitance លេចឡើងនៅតង់ស្យុងបញ្ច្រាស; នៅតង់ស្យុងផ្ទាល់វាត្រូវបានបិទដោយភាពធន់ទ្រាំតូចមួយ pn- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ។ ដោយសារតែសមត្ថភាពរារាំង varicaps ដំណើរការ។
បន្ថែមពីលើ capacitance របាំង pn- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានគេហៅថា សមត្ថភាពសាយភាយ. សមត្ថភាពនៃការសាយភាយត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងដំណើរការនៃការប្រមូលផ្តុំ និងការស្រូបយកនៃបន្ទុកមិនស្មើគ្នានៅក្នុងមូលដ្ឋាន និងកំណត់លក្ខណៈនៃនិចលភាពនៃចលនានៃការចោទប្រកាន់មិនស្មើគ្នានៅក្នុងតំបន់មូលដ្ឋាន។ diffusion capacitance គឺដោយសារតែការពិតដែលថាការកើនឡើងនៃតង់ស្យុងនៅទូទាំង pnការផ្លាស់ប្តូរនាំទៅរកការកើនឡើងនៃការប្រមូលផ្តុំនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនភាគច្រើន និងជនជាតិភាគតិច ពោលគឺការផ្លាស់ប្តូរបន្ទុក។ diffusion capacitance គឺសមាមាត្រទៅនឹងចរន្តឆ្លងកាត់ pn- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ។ នៅពេលដែលការលំអៀងទៅមុខត្រូវបានអនុវត្ត សមត្ថភាពសាយភាយអាចឈានដល់រាប់ម៉ឺន picofarads ។
សៀគ្វីសមមូល pn- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ។ គ ខ- សមត្ថភាពរបាំង, គ ឃ- សមត្ថភាពសាយភាយ រ៉ា- ភាពធន់នឹងឌីផេរ៉ង់ស្យែល pn- ការផ្លាស់ប្តូរ, rគឺជាការតស៊ូភាគច្រើននៃមូលដ្ឋាន។
សមត្ថភាពសរុប pn-transition ត្រូវបានកំណត់ដោយផលបូកនៃ barrier និង diffusion capacitances។ សៀគ្វីសមមូល pnការផ្លាស់ប្តូរនៅលើចរន្តឆ្លាស់ត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូប។ នៅលើសៀគ្វីសមមូលស្របជាមួយនឹងភាពធន់នឹងឌីផេរ៉ង់ស្យែល pn-transition R និងរួមបញ្ចូល diffusion capacitance គឃ និងសមត្ថភាពរបាំង ពីខ; ភាពធន់ទ្រាំកម្រិតសំឡេងមូលដ្ឋានត្រូវបានភ្ជាប់ជាស៊េរីជាមួយពួកគេ។ r. ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃប្រេកង់នៃវ៉ុលឆ្លាស់បានអនុវត្តទៅ pnការផ្លាស់ប្តូរ, លក្ខណៈសម្បត្តិ capacitive កាន់តែខ្លាំង, R កត្រូវបានកាត់បន្ថយដោយ capacitance និងភាពធន់ទ្រាំសរុប pn-transition ត្រូវបានកំណត់ដោយភាពធន់ទ្រាំភាគច្រើននៃមូលដ្ឋាន។ ដូច្នេះនៅប្រេកង់ខ្ពស់។ pn-transition បាត់បង់លក្ខណៈសម្បត្តិលីនេអ៊ែររបស់វា។
បំបែកបាក់បែក pn- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ
ការបំបែក diode- នេះគឺជាបាតុភូតនៃការកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងនៃចរន្តបញ្ច្រាសតាមរយៈ diode នៅពេលដែលវ៉ុលបញ្ច្រាសឈានដល់តម្លៃសំខាន់ជាក់លាក់សម្រាប់ diode នេះ។ អាស្រ័យលើបាតុភូតរូបវន្តដែលនាំទៅដល់ការបែកបាក់ មានការបាក់ដី ផ្លូវរូងក្រោមដី ផ្ទៃ និងការបែកកម្ដៅ។
- ការដួលរលំនៃផ្ទាំងទឹកកក(Impact ionization) គឺជាយន្តការបំបែកដ៏សំខាន់បំផុត។ pn- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ។ វ៉ុល avalanche កំណត់ដែនកំណត់ខាងលើនៃវ៉ុលបញ្ច្រាសនៃ diodes ភាគច្រើន។ ការបែកខ្ញែកត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការបង្កើតផ្ទាំងទឹកកកនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនបន្ទុកក្រោមសកម្មភាពនៃវាលអគ្គីសនីដ៏រឹងមាំ ដែលក្នុងនោះក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនទទួលបានថាមពលគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបង្កើតគូរន្ធអេឡិចត្រុងថ្មី ដែលជាលទ្ធផលនៃផលប៉ះពាល់អ៊ីយ៉ូដនៃអាតូម semiconductor ។
- ការបំបែកផ្លូវរូងក្រោមដីការផ្លាស់ប្តូររន្ធអេឡិចត្រុងត្រូវបានគេហៅថាការបំបែកចរន្តអគ្គិសនីនៃការផ្លាស់ប្តូរដែលបណ្តាលមកពីការជីករូងក្រោមដីមេកានិច quantum នៃអ្នកផ្ទុកបន្ទុកតាមរយៈគម្លាតក្រុមនៃ semiconductor ដោយមិនផ្លាស់ប្តូរថាមពលរបស់ពួកគេ។ ផ្លូវរូងក្រោមដីនៃអេឡិចត្រុងគឺអាចធ្វើទៅបានផ្តល់ឱ្យថាទទឹងនៃរបាំងសក្តានុពលដែលត្រូវបានយកឈ្នះដោយអេឡិចត្រុងគឺតូចគ្រប់គ្រាន់។ សម្រាប់គម្លាតនៃក្រុមតន្រ្តីដូចគ្នា (សម្រាប់សម្ភារៈដូចគ្នា) ទទឹងនៃរបាំងសក្តានុពលត្រូវបានកំណត់ដោយកម្លាំងវាលអគ្គីសនីពោលគឺជម្រាលនៃកម្រិតថាមពលនិងក្រុមតន្រ្តី។ ដូច្នេះលក្ខខណ្ឌសម្រាប់ផ្លូវរូងក្រោមដីកើតឡើងតែនៅកម្លាំងវាលអគ្គិសនីជាក់លាក់មួយឬនៅតង់ស្យុងជាក់លាក់មួយនៅប្រសព្វរន្ធអេឡិចត្រុង - នៅវ៉ុលបំបែក។ តម្លៃនៃកម្លាំងវាលអគ្គិសនីដ៏សំខាន់នេះគឺប្រហែល 8∙10 5 V/cm សម្រាប់ប្រសព្វស៊ីលីកុន និង 3∙10 5 V/cm សម្រាប់ប្រសព្វ germanium ។ ដោយសារប្រូបាប៊ីលីតេនៃផ្លូវរូងក្រោមដីអាស្រ័យយ៉ាងខ្លាំងទៅលើភាពខ្លាំងនៃវាលអគ្គីសនី ឥទ្ធិពលនៃផ្លូវរូងក្រោមដីលេចចេញជារូបរាងខាងក្រៅជាការបំបែកនៃឌីអេដ។
- ការបំបែកផ្ទៃ (ចរន្តលេចធ្លាយ). ពិត pnប្រសព្វមានផ្នែកដែលលាតសន្ធឹងលើផ្ទៃនៃ semiconductor ។ ដោយសារតែការចម្លងរោគដែលអាចកើតមាន និងវត្តមាននៃបន្ទុកលើផ្ទៃរវាង p- និង n-regions ខ្សែភាពយន្ត conductive និង conductive channels អាចបង្កើតបាន ដែលតាមរយៈនោះ ចរន្តលេចធ្លាយ I ut ហូរ។ ចរន្តនេះកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃវ៉ុលបញ្ច្រាស ហើយអាចលើសពីចរន្តកំដៅ I 0 និងចរន្តជំនាន់ I ហ្សែន។ អ៊ីយូតបច្ចុប្បន្នខ្សោយអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាព។ ដើម្បីកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ ថ្នាំកូតខ្សែភាពយន្តការពារត្រូវបានប្រើប្រាស់។
- ការបំបែកកំដៅ- នេះគឺជាការបែកបាក់, ការអភិវឌ្ឍនៃការដែលកើតឡើងដោយសារតែការបញ្ចេញកំដៅនៅក្នុងប្រសព្វអគ្គិសនីកែតម្រូវដោយសារតែការឆ្លងកាត់នៃចរន្តតាមរយៈប្រសព្វ។ នៅពេលដែលវ៉ុលបញ្ច្រាសត្រូវបានអនុវត្តស្ទើរតែទាំងអស់របស់វាធ្លាក់លើ pnប្រសព្វដែលហូរ ទោះបីជាចរន្តបញ្ច្រាសតូច។ ថាមពលដែលបានបង្កើតបណ្តាលឱ្យមានកំដៅ pnប្រសព្វ និងតំបន់ជាប់គ្នានៃ semiconductor ។ ជាមួយនឹងការរលាយកំដៅមិនគ្រប់គ្រាន់ថាមពលនេះបណ្តាលឱ្យមានការកើនឡើងបន្ថែមទៀតនៃចរន្តដែលនាំឱ្យមានការបែកបាក់។ ការបែកកម្ដៅមិនដូចមុនទេ គឺមិនអាចត្រឡប់វិញបានទេ។
ការដាក់ពាក្យ
- ឌីយ៉ូត Zener (Zener (Zener) diode)
- LEDs (Henry Round Diodes)
មូលនិធិវិគីមេឌា។ ឆ្នាំ ២០១០។
សូមមើលអ្វីដែល "P - n-transition" មាននៅក្នុងវចនានុក្រមផ្សេងទៀត៖
ការផ្លាស់ប្តូរ គឺជាដំណើរការនៃការផ្លាស់ប្តូរពីទីតាំងមួយ ឬរដ្ឋទៅមួយទៀត។ ព្រមទាំងកន្លែងសមរម្យ ឬមានបំណងសម្រាប់ចលនាបែបនេះ៖ ខ្លឹមសារ ១ ក្នុងការសាងសង់ ២ ចលនា ៣ ក្នុងរូបវិទ្យា ... Wikipedia
មួយនៃចម្បង ច្បាប់សម្ភារៈនិយម។ dialectics យោងទៅតាមការផ្លាស់ប្តូរគុណភាពនៃវត្ថុកើតឡើងនៅពេលដែលការប្រមូលផ្តុំបរិមាណ។ ការផ្លាស់ប្តូរឈានដល់ចំណុចជាក់លាក់មួយ។ ដែនកំណត់។ ច្បាប់នេះបង្ហាញពីយន្តការទូទៅនៃការអភិវឌ្ឍន៍។ ... សព្វវចនាធិប្បាយទស្សនវិជ្ជា
Transition, m. 1. only units. សកម្មភាពលើកិរិយាស័ព្ទ។ ទៅ - ទៅ (1) ។ ការផ្លាស់ប្តូរពីទីក្រុងម៉ូស្គូទៅកូឡុំណាមានរយៈពេលជាច្រើនម៉ោង។ ការផ្លាស់ប្តូររបស់មេបញ្ជាការ Suvorov តាមរយៈភ្នំអាល់។ ឆ្លងទន្លេ។ បន្តទៅរឿងបន្ទាប់។ ការផ្លាស់ប្តូរទៅគណនេយ្យចំណាយ។ ទៅ… … វចនានុក្រមពន្យល់របស់ Ushakov
ប្តូរទៅ "រដូវរងា"- នៅលើទឹកដីនៃសហព័ន្ធរុស្ស៊ីត្រូវបានអនុវត្តនៅថ្ងៃអាទិត្យចុងក្រោយនៃខែតុលានៅម៉ោង 3:00 ម៉ោងក្នុងស្រុកដោយផ្លាស់ទីនាឡិកាត្រឡប់មកវិញមួយម៉ោង។ ជាលើកដំបូងដែលរំកិលដៃនាឡិកាមួយម៉ោងទៅមុខក្នុងរដូវក្ដៅ និងមួយម៉ោងត្រឡប់មកវិញក្នុងរដូវរងា ដើម្បីសន្សំសំចៃថាមពល ...... សព្វវចនាធិប្បាយអ្នកសារព័ត៌មាន
ប្តូរទៅ "រដូវរងា" និង "រដូវក្តៅ"- ប្រទេសរុស្ស៊ី 30 ឆ្នាំបន្ទាប់ពីការណែនាំនៃការផ្លាស់ប្តូរទៅរដូវរងា / រដូវក្តៅ បដិសេធការអនុវត្តនេះចាប់ពីរដូវស្លឹកឈើជ្រុះឆ្នាំ 2011 ជនជាតិរុស្ស៊ីនឹងមិនបង្វិលនាឡិកាត្រឡប់មកវិញមួយម៉ោងប្រធានាធិបតីរុស្ស៊ី Dmitry Medvedev បាននិយាយកាលពីថ្ងៃអង្គារ។ ប្តូរទៅរដូវរងា ...... សព្វវចនាធិប្បាយអ្នកសារព័ត៌មាន
ការផ្លាស់ប្តូរទៅ "រដូវរងារ" ពេលវេលា: សេដ្ឋកិច្ច "សម្រាប់" និងវេជ្ជសាស្រ្ត "ប្រឆាំងនឹង"- ថ្ងៃទី 28 ខែតុលានៅម៉ោង 3 រសៀល (ម៉ោងក្នុងស្រុក) នៅប្រទេសរុស្ស៊ីនឹងមានការផ្លាស់ប្តូរទៅជារដូវរងារ។ ការផ្លាស់ទីនាឡិកាទៅមុខមួយម៉ោងក្នុងរដូវក្តៅ និងមួយម៉ោងត្រឡប់មកវិញក្នុងរដូវរងារ ដើម្បីសន្សំធនធានថាមពល ត្រូវបានអនុវត្តជាលើកដំបូងនៅក្នុងចក្រភពអង់គ្លេសក្នុងឆ្នាំ 1908 ។ គំនិត… សព្វវចនាធិប្បាយអ្នកសារព័ត៌មាន
ប្តូរទៅ "រដូវរងា" / "រដូវក្តៅ"- ជាលើកដំបូង ការផ្ទេរនាឡិកាដៃមួយម៉ោងទៅមុខក្នុងរដូវក្តៅ និងមួយម៉ោងត្រឡប់មកវិញក្នុងរដូវរងារ ដើម្បីសន្សំធនធានថាមពល ត្រូវបានអនុវត្តនៅចក្រភពអង់គ្លេសក្នុងឆ្នាំ 1908 ។ គំនិតនៃការសន្សំថាមពលដោយការបកប្រែព្រួញជាកម្មសិទ្ធិរបស់ ... ... សព្វវចនាធិប្បាយអ្នកសារព័ត៌មាន
ការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល, អមដោយការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងរ៉ិចទ័រនិងធម្មជាតិនៃចរន្តអគ្គិសនីជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាព T, សម្ពាធ p, ម៉ាញេទិក។ វាល H ឬសមាសធាតុនៃរូបធាតុ។ P. ppm ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងសារធាតុរាវមួយចំនួន ជួនកាលនៅក្នុងអង្គធាតុរាវ និងឧស្ម័ន (ចំហាយលោហៈក្រាស់) ... សព្វវចនាធិប្បាយរូបវិទ្យា
- (ច្បាប់នៃ "ដៃ", ច្បាប់របស់ Pedersen) ការផ្លាស់ប្តូរសូរសព្ទដែលបានកើតឡើងនៅក្នុងភាសា Proto-Slavic ដើម។ ខ្លឹមសារ ១ ការពិពណ៌នាអំពីបាតុភូត ១.១ ... វិគីភីឌា
ការឆ្លងកាត់កងទ័ពរបស់ Alexander Suvorov តាមរយៈភ្នំអាល់ស្វីស- យុទ្ធនាការរបស់កងទ័ពស្វីសរបស់ Alexander Vasilyevich Suvorov - ការផ្លាស់ប្តូរកងទ័ពរុស្ស៊ីក្រោមការបញ្ជារបស់ឧត្តមសេនីយ Field Marshal Suvorov ពីភាគខាងជើងនៃប្រទេសអ៊ីតាលីឆ្លងកាត់ភ្នំអាល់ទៅប្រទេសស្វីសមានរយៈពេលពីថ្ងៃទី 10 ដល់ថ្ងៃទី 27 ខែកញ្ញាឆ្នាំ 1799 ។ វាត្រូវបានធ្វើឡើងក្នុងអំឡុងពេលនៃសង្គ្រាមទី 2 ...... សព្វវចនាធិប្បាយអ្នកសារព័ត៌មាន
ការផ្លាស់ប្តូរ- (1) ក្នុងការសរសេរកម្មវិធី បញ្ជាទៅកាន់ប្រតិបត្តិករដើម្បីបន្តការប្រតិបត្តិនៃក្បួនដោះស្រាយ (កម្មវិធី) ពីសន្លឹកដែលបង្ហាញដោយពាក្យបញ្ជានេះ។ មាន៖ ក) P. ប្រតិបត្តិការដោយគ្មានលក្ខខណ្ឌដែលផ្ទេរការគ្រប់គ្រងទៅអាសយដ្ឋានដែលបានកំណត់ទុកជាមុន ដែលត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញនៅក្នុងខ្លួនវា ... ... សព្វវចនាធិប្បាយពហុបច្ចេកទេសដ៏អស្ចារ្យ
p-n (pe-en) junction - តំបន់នៃលំហនៅប្រសព្វនៃ p- និង n-type semiconductors ដែលក្នុងនោះការផ្លាស់ប្តូរពីប្រភេទនៃ conductivity មួយទៅមួយផ្សេងទៀតកើតឡើង ការផ្លាស់ប្តូរបែបនេះក៏ត្រូវបានគេហៅថា electron-hole transition ។
សរុបមកមាន semiconductors ពីរប្រភេទគឺប្រភេទ p និង n ។ នៅក្នុងប្រភេទ n, ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនបន្ទុកសំខាន់គឺ អេឡិចត្រុង ហើយនៅក្នុងប្រភេទ p ធាតុសំខាន់ៗត្រូវបានចោទប្រកាន់ជាវិជ្ជមាន រន្ធ។ រន្ធវិជ្ជមានកើតឡើងបន្ទាប់ពីការបំបែកអេឡិចត្រុងចេញពីអាតូម ហើយរន្ធវិជ្ជមានត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅកន្លែងរបស់វា។
ដើម្បីស្វែងយល់ពីរបៀបដែលប្រសព្វ p-n ដំណើរការ អ្នកត្រូវសិក្សាសមាសធាតុរបស់វា ពោលគឺ p-type និង n-type semiconductor ។
ប្រភេទ Semiconductors p និង n ត្រូវបានផលិតនៅលើមូលដ្ឋាននៃស៊ីលីកូនគ្រីស្តាល់តែមួយ ដែលមានកម្រិតនៃភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ ដូច្នេះភាពមិនបរិសុទ្ធតិចតួចបំផុត (តិចជាង 0.001%) ផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនីរបស់វាយ៉ាងខ្លាំង។
នៅក្នុង semiconductor ប្រភេទ n ឧបករណ៍ផ្ទុកបន្ទុកភាគច្រើនគឺ អេឡិចត្រុង . ដើម្បីឱ្យពួកគេប្រើ ភាពមិនបរិសុទ្ធរបស់ម្ចាស់ជំនួយ, ដែលត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងស៊ីលីកុន- ផូស្វ័រ អង់ទីម៉ូនី អាសេនិច។
នៅក្នុងប្រភេទ p-type semiconductor អ្នកផ្ទុកបន្ទុកភាគច្រើនត្រូវបានគិតថ្លៃវិជ្ជមាន រន្ធ . ដើម្បីឱ្យពួកគេប្រើ ភាពមិនបរិសុទ្ធរបស់អ្នកទទួល — អាលុយមីញ៉ូម, បូរុង
Semiconductor n - ប្រភេទ (ចរន្តអគ្គិសនី)
អាតូមផូស្វ័រមិនបរិសុទ្ធ ជាធម្មតាជំនួសអាតូមចម្បងនៅកន្លែងនៃបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់។ ក្នុងករណីនេះ អេឡិចត្រុង valence បួននៃចំណងអាតូមផូស្វ័រជាមួយ valence អេឡិចត្រុងនៃអាតូមស៊ីលីកុន 4 ដែលនៅជិតគ្នា បង្កើតជាសែលស្ថិរភាពនៃអេឡិចត្រុងប្រាំបី។ អេឡិចត្រុង valence ទីប្រាំនៃអាតូមផូស្វ័រត្រូវបានចងយ៉ាងទន់ខ្សោយទៅនឹងអាតូមរបស់វា ហើយនៅក្រោមសកម្មភាពនៃកម្លាំងខាងក្រៅ (រំញ័រកំដៅនៃបន្ទះឈើ វាលអគ្គិសនីខាងក្រៅ) ងាយស្រួលក្លាយជាដោយឥតគិតថ្លៃ បង្កើត បង្កើនកំហាប់នៃអេឡិចត្រុងសេរី . គ្រីស្តាល់ទទួលបាន conductivity អេឡិចត្រូនិច ឬ n-type conductivity . ក្នុងករណីនេះ អាតូមផូស្វ័រដែលមិនមានអេឡិចត្រុងត្រូវបានចងយ៉ាងតឹងរឹងទៅនឹងបន្ទះគ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុនដោយបន្ទុកវិជ្ជមាន ហើយអេឡិចត្រុងគឺជាបន្ទុកអវិជ្ជមានចល័ត។ អវត្ដមាននៃកម្លាំងខាងក្រៅ ពួកវាផ្តល់សំណងដល់គ្នាទៅវិញទៅមក ពោលគឺនៅក្នុងស៊ីលីកុន n-ប្រភេទចំនួនអេឡិចត្រុង conduction ឥតគិតថ្លៃត្រូវបានកំណត់ចំនួនអាតូមមិនបរិសុទ្ធរបស់ម្ចាស់ជំនួយដែលបានណែនាំ។
Semiconductor ទំ - ប្រភេទ (ចរន្តនៃរន្ធ)
អាតូមអាលុយមីញ៉ូមដែលមានតែបីអេឡិចត្រុង valence មិនអាចបង្កើតសែលអេឡិចត្រុងប្រាំបីដែលមានស្ថេរភាពជាមួយអាតូមស៊ីលីកុនដែលនៅជិតខាងបានទេ ព្រោះវាត្រូវការអេឡិចត្រុងមួយបន្ថែមទៀត ដែលវាយកចេញពីអាតូមស៊ីលីកុនមួយដែលមានទីតាំងនៅក្បែរនោះ។ អាតូមស៊ីលីកុនដែលមិនមានអេឡិចត្រុងមានបន្ទុកវិជ្ជមាន ហើយដោយសារវាអាចចាប់យកអេឡិចត្រុងពីអាតូមស៊ីលីកុនដែលនៅជិតខាងនោះ វាអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាបន្ទុកវិជ្ជមានចល័ត ដែលមិនមានទំនាក់ទំនងជាមួយបន្ទះគ្រីស្តាល់ដែលហៅថាប្រហោងនោះទេ។ អាតូមអាលុយមីញ៉ូដែលបានចាប់យកអេឡិចត្រុងមួយក្លាយជាមជ្ឈមណ្ឌលបន្ទុកអវិជ្ជមានដែលចងយ៉ាងតឹងរឹងទៅនឹងបន្ទះគ្រីស្តាល់។ ចរន្តអគ្គិសនីនៃ semiconductor បែបនេះគឺដោយសារតែចលនានៃរន្ធ ដូច្នេះវាត្រូវបានគេហៅថា p-type hole semiconductor ។ កំហាប់រន្ធត្រូវគ្នាទៅនឹងចំនួនអាតូមមិនបរិសុទ្ធដែលទទួលយកបានណែនាំ។
ការផ្លាស់ប្តូររន្ធអេឡិចត្រុង ( ទំ–ន-junction) គឺជាស្រទាប់ផ្លាស់ប្តូររវាងតំបន់ពីរនៃ semiconductor ដែលមានចរន្តអគ្គិសនីខុសៗគ្នា ដែលក្នុងនោះមានវាលអគ្គិសនីដែលសាយភាយ។
តំបន់ត្រូវបានបំបែកដោយយន្តហោះដែលប្រភេទនៃភាពមិនបរិសុទ្ធលេចធ្លោផ្លាស់ប្តូរ ហើយត្រូវបានគេហៅថាព្រំដែនលោហធាតុ។ នៅជិតព្រំប្រទល់លោហធាតុ មានស្រទាប់ផ្ទុកបន្ទុកចល័តដែលរលាយអស់ ដែលអាតូមមិនបរិសុទ្ធ អ៊ីយ៉ូដ មិនអាចចល័តបាន (រូបភាព 3.1) ។
អង្ករ។ ៣.១. ការផ្លាស់ប្តូររន្ធអេឡិចត្រុង
អ៊ីយ៉ុង immobile នៅក្នុងស្រទាប់ដែលបាត់បង់បង្កើតបន្ទុកអគ្គិសនីនៃលំហនៃប៉ូលប៉ូលវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាន។ នេះបង្កើតជាវាលអគ្គិសនីដែលសាយភាយដោយកម្លាំង អ៊ីភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលទំនាក់ទំនង និងឌីផេរ៉ង់ស្យែល k. តម្លៃនៃទំនាក់ទំនង
ភាពខុសគ្នាសក្តានុពលអាស្រ័យលើកំហាប់នៃភាពមិនបរិសុទ្ធរបស់អ្នកទទួល
N A, អិន ឌីនិងសីតុណ្ហភាព៖
.
កម្រាស់នៃស្រទាប់ដែលរលាយក៏អាស្រ័យលើកំហាប់នៃសារធាតុមិនបរិសុទ្ធ៖
,
កន្លែងណា ប៉ុន្តែគឺជាមេគុណដែលកំណត់ដោយសម្ភារៈ semiconductor ។
៣.២. បច្ចុប្បន្នតាមរយៈ ទំ-n-ការផ្លាស់ប្តូរ
ឆ្លង ទំ-n-junction current flows តំណាងឱ្យផលបូកនៃ disffusion និង drift components ។ ចរន្តសាយភាយត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយក្រុមហ៊ុនបញ្ជូនបន្ទុកសំខាន់ សម្រាប់ចលនាដែលវាលសាយភាយមានភាពយឺតយ៉ាវ។ ការបង្កើនចរន្តសាយភាយបង្កើនកម្លាំងវាល អ៊ី dif, ទំនាក់ទំនងភាពខុសគ្នាសក្តានុពល និងរបាំងសក្តានុពល។ នេះបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះនៃចរន្ត។ ដូច្នេះតុល្យភាពត្រូវបានបង្កើតឡើង។
ចរន្តរសាត់ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនបន្ទុកតូចតាច ដែលវាលសាយភាយកំពុងបង្កើនល្បឿន។
នៅក្នុងស្ថានភាពលំនឹង ផលបូកនៃការសាយភាយ និងចរន្តរសាត់គឺស្មើនឹងសូន្យ៖
ខ្ញុំភាពខុសគ្នា + ខ្ញុំ dr = 0 ។
៣.៣. ការតភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់ ទំ–ន- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ
ការតភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់គឺជាការរួមបញ្ចូលមួយដែលវាលដែលបង្កើតឡើងដោយវ៉ុលខាងក្រៅត្រូវបានដឹកនាំប្រឆាំងនឹងវាលសាយភាយ (រូបភាព 3.2) ។
អង្ករ។ ៣.២. ការតភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់ ទំ-n- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ
ជាលទ្ធផល ភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលទំនាក់ទំនងមានការថយចុះ របាំងសក្តានុពលថយចុះ ហើយចរន្តនៃបន្ទុកសំខាន់តាមរយៈប្រសព្វកើនឡើង។
៣.៤. ការដាក់បញ្ចូលបញ្ច្រាស ទំ – ន- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ
ការដាក់បញ្ចូលបញ្ច្រាស ទំ – ន-transition ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយការពិតដែលថាអាំងតង់ស៊ីតេនៃវាលដែលបង្កើតឡើងដោយវ៉ុលខាងក្រៅស្របគ្នាក្នុងទិសដៅជាមួយនឹងអាំងតង់ស៊ីតេនៃវាលសាយភាយ(រូបភាព 3.3) ។
អង្ករ។ ៣.៣. ការដាក់បញ្ចូលបញ្ច្រាស ទំ–ន- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ
ជាលទ្ធផល ភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលទំនាក់ទំនងកើនឡើង របាំងសក្តានុពលកើនឡើង ហើយចរន្តនៃបន្ទុកសំខាន់តាមរយៈប្រសព្វមានការថយចុះ។
៣.៥. (VAC)
ឧត្តមគតិ ទំ-n-ការផ្លាស់ប្តូរ
លក្ខណៈវ៉ុល - អំពែរ ទំ–ន-transition គឺជាការពឹងផ្អែកនៃចរន្តតាមរយៈការផ្លាស់ប្តូរនៅលើវ៉ុលដែលបានអនុវត្តទៅវា។
ឧត្តមគតិ ទំ-n- ការផ្លាស់ប្តូរគឺត្រូវយកដូចខាងក្រោម
ការសន្មត់។
1. តំបន់ដែលនៅជាប់នឹងការផ្លាស់ប្តូរ ទំនិង នលក្ខណៈដោយភាពធន់នឹងសូន្យ។ ដូច្នេះវ៉ុលខាងក្រៅត្រូវបានអនុវត្តដោយផ្ទាល់ទៅ ទំ–ន- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ។
2. ក្នុងតំបន់ ទំ–ន-transition មិនមានដំណើរការនៃការបង្កើត និងការបញ្ចូលគ្នាឡើងវិញនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនឥតគិតថ្លៃនោះទេ។ បន្ទាប់មកចរន្តឆ្លងកាត់ប្រសព្វអាស្រ័យលើវ៉ុលខាងក្រៅដែលបានអនុវត្តទៅប្រសព្វ យូខាងក្រៅ, i.e. លក្ខណៈនៃវ៉ុលបច្ចុប្បន្នអាចត្រូវបានពិពណ៌នាដោយរូបមន្ត Shockley:
,
កន្លែងណា ខ្ញុំ 0 - ចរន្តកំដៅ ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយក្រុមហ៊ុនបញ្ជូនបន្ទុកតូចតាច និងអាស្រ័យលើកត្តាបី៖
1) ការប្រមូលផ្តុំនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនបន្ទុកតូចតាចសមាមាត្រច្រាសទៅនឹងកំហាប់នៃភាពមិនបរិសុទ្ធ;
2) band gap កាន់តែតិច
នាង ខ្ញុំ 0 ;
3) សីតុណ្ហភាព។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព អត្រានៃការបង្កើតឧបករណ៍ផ្ទុកបន្ទុកកើនឡើង ហើយកំហាប់របស់វាកើនឡើង។
៣.៦. ដ្យាក្រាមតំបន់ (ថាមពល)
ទំ-n-ការផ្លាស់ប្តូរ
នៅ យូ ext = 0. ស្ថានភាពលំនឹង។ កម្រិត Fermi មានតម្លៃមួយសម្រាប់រចនាសម្ព័ន្ធទាំងមូល (រូបភាព 3.4) ។
នៅ យូ ext 0. ការភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់ ទំ-n-transition (រូប ៣.៥)។
អង្ករ។ ៣.៤.ដ្យាក្រាមនៃលំនឹង ទំ-n- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ
អង្ករ។ ៣.៥. ដ្យាក្រាមតំបន់ជាមួយនឹងការភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់ ទំ-ន- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ
នៅ យូ ext 0. ការដាក់បញ្ចូលបញ្ច្រាស ទំ-n-transition (រូប ៣.៦)។
អង្ករ។ ៣.៦. ដ្យាក្រាមតំបន់នៅពេលបើកឡើងវិញ ទំ–ន- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ
៣.៧. ភាពខុសគ្នា CVC ពិតប្រាកដ
និងឧត្តមគតិ ទំ-n- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ
ពិត ទំ-n- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរគឺ, ជាក្បួន, asymmetric ។ ក្នុងករណីនេះកំហាប់មិនបរិសុទ្ធនៅក្នុងតំបន់មួយលើសពីកំហាប់មិនបរិសុទ្ធនៅក្នុងតំបន់មួយទៀត។ តំបន់ដែលមានកំហាប់ខ្ពស់ត្រូវបានគេហៅថា emitter ជាមួយនឹងកំហាប់ទាប - មូលដ្ឋាន។ កំហាប់ទាបនៃភាពមិនបរិសុទ្ធមានន័យថា ចរន្តអគ្គិសនីទាប និងធន់ទ្រាំខ្ពស់ជាង។ ដូច្នេះនៅក្នុងការពិត ទំ-n- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរមិនយកចិត្តទុកដាក់ជាក់លាក់
ភាពធន់នឹងមូលដ្ឋានគឺមិនអាចទៅរួចទេ។ សៀគ្វីសមមូលនៃការពិត
ទំ-n-transition មានទម្រង់ (រូប ៣.៧)។
អង្ករ។ ៣.៧. សៀគ្វីសមមូលនៃការពិត ទំ-n- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ
ភាពខុសគ្នាទីពីររវាងការពិត ទំ-n- ការផ្លាស់ប្តូរពីឧត្តមគតិគឺជាវត្តមាននៅក្នុងស្រទាប់ដែលបាត់បង់នៃដំណើរការនៃការបង្កើត និងការបញ្ចូលគ្នាឡើងវិញនៃអ្នកផ្ទុកបន្ទុក។ ដូច្នេះនៅពេលដែលបើកឡើងវិញ ចរន្តឆ្លងកាត់ប្រសព្វមិនថេរ ប៉ុន្តែអាស្រ័យលើវ៉ុលដែលបានអនុវត្តទៅប្រសព្វ (រូបភាព 3.8) ។
អង្ករ។ ៣.៨. ភាពខុសគ្នារវាងលក្ខណៈ I-V នៃពិត ទំ–ន- ការផ្លាស់ប្តូរពីឧត្តមគតិ
ភាពខុសគ្នាទីបីគឺវត្តមាននៃបាតុភូតបំបែកនៅ
ការដាក់បញ្ចូលបញ្ច្រាស ទំ-n- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ។
៣.៨. បំបែកបាក់បែក ទំ-n- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ
ការបំបែកបង្ហាញដោយខ្លួនវាថាជាការកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងនៃចរន្តឆ្លងកាត់
ទំ–ន-transition ជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរបន្តិចបន្តួចនៅក្នុងវ៉ុលបញ្ច្រាសដែលបានអនុវត្ត។
ការបំបែកមានបីប្រភេទ។
ការបែកបាក់ Avalanche - កើតឡើងដោយសារតែការបង្កើតឡើងវិញនៃផ្ទាំងទឹកកកនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនបន្ទុកតូចៗដោយផលប៉ះពាល់អ៊ីយ៉ូដ។ វ៉ុលដែលវាលេចឡើងកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាព (រូបភាព 3.9) ។
អង្ករ។ ៣.៩. CVC កំឡុងពេលបាក់ផ្ទាំងទឹកកក
ការបំបែកផ្លូវរូងក្រោមដី - កើតឡើងដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរនៃអេឡិចត្រុងពីរដ្ឋដែលបានចងទៅរដ្ឋដោយឥតគិតថ្លៃដោយមិនផ្តល់ថាមពលបន្ថែមដល់ពួកគេ។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាពវ៉ុលបំបែកមានការថយចុះ (រូបភាព 3.10) ។
អង្ករ។ ៣.១០. CVC នៅឯការបំបែកផ្លូវរូងក្រោមដី ទំ-n- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ
ការបំបែកកំដៅគឺជាការបំបែកដែលការវិវត្តន៍ដែលកើតឡើងដោយសារការបញ្ចេញកំដៅដោយសារតែការឆ្លងកាត់នៃចរន្តតាមរយៈការផ្លាស់ប្តូរ។ មិនដូចការរអិលបាក់ដី និងផ្លូវរូងក្រោមដីទេ វាមិនអាចត្រឡប់វិញបានទេ ពោលគឺជាលទ្ធផលនៃការបែកបាក់ ការផ្លាស់ប្តូរឈប់ដំណើរការ។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាពវ៉ុលបំបែកមានការថយចុះ (រូបភាព 3.11) ។
អង្ករ។ ៣.១១. CVC កំឡុងពេលបំបែកកំដៅ ទំ-n- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ
៣.៩. ការពឹងផ្អែកលើ VAC ទំ–ន- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ
សីតុណ្ហភាព
នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើងចរន្តឆ្លងកាត់ ទំ-nការផ្លាស់ប្តូរជាមួយនឹងការភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់កើនឡើងដោយសារតែការកើនឡើងនៃថាមពលនៃក្រុមហ៊ុនបញ្ជូនបន្ទុកអគ្គិសនីដែលដោយសារតែនេះកាន់តែងាយស្រួលយកឈ្នះឧបសគ្គសក្តានុពល។
នៅពេលបើកឡើងវិញ ទំ-n-ការផ្លាស់ប្តូរជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព ចរន្តតាមរយៈវាកើនឡើងដោយសារតែការកើនឡើងនៃអត្រានៃការបង្កើតឧបករណ៍ផ្ទុកបន្ទុកក្នុងការផ្លាស់ប្តូរ (រូបភាព 3.12)។
អង្ករ។ ៣.១២.ការពឹងផ្អែកលើ VAC ទំ-n- ការផ្លាស់ប្តូរពីសីតុណ្ហភាព
៣.១០. ការពឹងផ្អែកលើ VAC ទំ-n-ការផ្លាស់ប្តូរពីសម្ភារៈ semiconductor
លក្ខណៈវ៉ុល - អំពែរ ទំ– ន-transition អាស្រ័យលើគម្លាតក្រុមនៃដ្យាក្រាមថាមពលនៃសម្ភារៈ semiconductor ។
គម្លាតក្រុមតន្ត្រីកាន់តែធំ អត្រានៃការបង្កើតកម្ដៅកាន់តែទាប និងការថយចុះនៃកំហាប់នៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនជនជាតិភាគតិចដែលបង្កើតចរន្តបញ្ច្រាស។ ខ្ញុំ 0. ដូច្នេះចរន្តបញ្ច្រាសគឺតិចជាង។
ជាមួយនឹងការតភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់ ទំ– ន-transition ចរន្តឆ្លងកាត់វានឹងកាន់តែធំ គម្លាតក្រុមកាន់តែតូច។ ជាការពិតចរន្តឆ្លងកាត់ ទំ– ន- ការផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានកំណត់ជា
.
ជាមួយនឹងការកើនឡើងតម្លៃបច្ចុប្បន្ន ខ្ញុំ 0 ថយចុះនិងចរន្ត ខ្ញុំថយចុះផងដែរ។
សម្រាប់សម្ភារៈ semiconductor ទូទៅបំផុត Ge, Si និង GaAs លក្ខណៈ I–V ត្រូវបានទាក់ទងដូចខាងក្រោម (រូបភាព 3.13) ។
អង្ករ។ ៣.១៣. ការពឹងផ្អែកលើ VAC ទំ-n- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ
ពីសម្ភារៈ
៣.១១. សមត្ថភាព ទំ-n- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ
នៅក្នុងស្រទាប់ដែលខូច ទំ– ន-transition មានការគិតថ្លៃលំហ ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការចោទប្រកាន់របស់ម្ចាស់ជំនួយ ionized និង impurities impurities ។ ការចោទប្រកាន់ទាំងនេះគឺស្មើគ្នាក្នុងទំហំ និងផ្ទុយគ្នានៅក្នុងសញ្ញា។ ដូច្នេះស្រទាប់ depletion គឺដូចជា capacitor មួយ។ ចាប់តាំងពីការចោទប្រកាន់កំណត់របាំងសក្តានុពល capacitance ត្រូវបានគេហៅថា barrier capacitance ។ តម្លៃរបស់វាគឺ
កន្លែងណា 
,
កន្លែងណា ស- តំបន់ ទំ-n- ការផ្លាស់ប្តូរ, យូគឺជាវ៉ុលខាងក្រៅដែលបានអនុវត្តទៅប្រសព្វ ន= 0.5 សម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរដ៏មុតស្រួច ន= 0.3 សម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូររលូន។
ការពឹងផ្អែកនៃ capacitance របាំងនៅលើវ៉ុលដែលបានអនុវត្តទៅប្រសព្វត្រូវបានគេហៅថា capacitance-voltage លក្ខណៈ (រូបភាព 3.14) ។
ជាមួយនឹងការតភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់ ទំ-n-ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ ដំណើរការនៃការចាក់បញ្ចូលបន្ទុកតូចតាចកើតឡើង។ ការប្រមូលផ្តុំលើសនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនជនជាតិភាគតិចលេចឡើងនៅក្នុងតំបន់នីមួយៗ ហើយស្របតាមលក្ខខណ្ឌនៃអព្យាក្រឹតអគ្គិសនី កំហាប់លើសនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនធំៗស្មើនឹងពួកគេ។ ដូច្នេះនៅក្នុង ន-regions (ដូចនៅក្នុង capacitor) ត្រូវបានគេរកឃើញថាមានបរិមាណស្មើគ្នានៃបន្ទុកវិជ្ជមាននៃរន្ធលើស (អ្នកផ្ទុកភាគតិច) និងបន្ទុកអវិជ្ជមាននៃអេឡិចត្រុងលើស (អ្នកដឹកជញ្ជូនភាគច្រើន) ។ ស្រដៀងគ្នា ទំតំបន់ -region មានឥរិយាបទដូចជា capacitor ដែលមានបន្ទុកអវិជ្ជមាននៃអេឡិចត្រុងលើស (ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនជនជាតិភាគតិច) និងបន្ទុកវិជ្ជមានស្មើគ្នានៃរន្ធលើស (ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនភាគច្រើន) ។
ដំណើរការនៃការប្រមូលផ្តុំបន្ទុកលើសជាធម្មតាត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយសមត្ថភាពសាយភាយដែលគិតគូរពីការផ្លាស់ប្តូរនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនលើស (រន្ធនិងអេឡិចត្រុង) នៅក្នុងតំបន់ទាំងពីរជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរវ៉ុល។
diffusion capacitance ត្រូវបានកំណត់ដោយចរន្ត diffusion ដោយផ្ទាល់នៃរន្ធ អាយភីនិងអេឡិចត្រុង ខ្ញុំ ន(ដូច្នេះឈ្មោះនៃសមត្ថភាព) និងអាយុកាលនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនជនជាតិភាគតិច និង៖
.
ចរន្តសាយភាយ អាយភីនិង ខ្ញុំ នកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងវ៉ុលទៅមុខឆ្លងកាត់ pn- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ ហើយបាត់ទៅវិញយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ ដូច្នេះការពឹងផ្អែក ពីឌីផេរ៉ង់ស្យែលវ៉ុលប្រហែលធ្វើឡើងវិញនូវដំណើរនៃសាខាផ្ទាល់នៃលក្ខណៈ I-V ទំ-n- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ។
សៀគ្វីសមមូល ទំ-n-transition ដោយគិតពីលក្ខណៈសម្បត្តិ capacitive របស់វាត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ ៣.១៥.
៣.១២. ទំនាក់ទំនងលោហៈ - semiconductor
ទំនាក់ទំនងរវាង semiconductor និងលោហៈ ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយដើម្បីបង្កើតការនាំមុខខាងក្រៅពីតំបន់ semiconductor នៃឧបករណ៍ និងដើម្បីបង្កើត diodes ល្បឿនលឿន។ ប្រភេទនៃទំនាក់ទំនងលោហៈ-សារធាតុ semiconductor ត្រូវបានកំណត់ដោយមុខងារការងាររបស់អេឡិចត្រុងពីលោហៈ និងសារធាតុ semiconductor ចរន្តចរន្តនៃ semiconductor និងកំហាប់មិនបរិសុទ្ធនៅក្នុងវា។
មុខងារការងាររបស់អេឡិចត្រុងគឺជាថាមពលដែលត្រូវការដើម្បីផ្ទេរអេឡិចត្រុងពីកម្រិត Fermi ទៅពិដាននៃតំបន់ទំនេរខាងលើ។
នៅក្នុងករណីនៃទំនាក់ទំនងលោហៈ- semiconductor ដ៏ល្អ ហើយដោយមិនគិតពីស្ថានភាពផ្ទៃ អេឡិចត្រុងបានសាយភាយភាគច្រើនចេញពីវត្ថុដែលមានមុខងារការងារទាបជាង។ ជាលទ្ធផលនៃការសាយភាយ និងការបែងចែកការចោទប្រកាន់ឡើងវិញ អព្យាក្រឹតអគ្គិសនីនៃតំបន់ដែលនៅជាប់នឹងចំណុចប្រទាក់ត្រូវបានរំខាន វាលអគ្គិសនីទំនាក់ទំនង និងភាពខុសគ្នាសក្តានុពលទំនាក់ទំនងកើតឡើង។
កន្លែងណា ប៉ុន្តែម, ប៉ុន្តែ n គឺជាមុខងារការងាររបស់អេឡិចត្រុងពីលោហៈ និងសារធាតុ semiconductor ។
ស្រទាប់ផ្លាស់ប្តូរដែលមានទំនាក់ទំនង (ឬការសាយភាយ) វាលអគ្គិសនី ហើយដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃទំនាក់ទំនងរវាងលោហៈ និងសារធាតុ semiconductor ត្រូវបានគេហៅថាការផ្លាស់ប្តូរ Schottky ។
អាស្រ័យលើប្រភេទនៃចរន្តអគ្គិសនីរបស់ semiconductor និងលើសមាមាត្រនៃមុខងារការងារ ស្រទាប់ដែលអស់ ឬសំបូរទៅដោយសារធាតុអាចលេចឡើងនៅក្នុង semiconductor ។ ប្រសិនបើមុខងារការងារនៅក្នុងលោហៈគឺតិចជាងមុខងារការងារនៅក្នុង semiconductor ប៉ុន្តែម< ប៉ុន្តែ n បន្ទាប់មក អេឡិចត្រុងទំនងជាឆ្លងពីលោហៈទៅ semiconductor ។ នេះនាំឱ្យមានការបង្កើតស្រទាប់ដែលខូចនៅក្នុង semiconductor ប្រសិនបើ semiconductor ទំ-type ឬសូម្បីតែស្រទាប់បញ្ច្រាសប្រសិនបើ ប៉ុន្តែម<< ប៉ុន្តែ n. ប្រសិនបើ semiconductor ន-ប្រភេទ ស្រទាប់ដែលសំបូរទៅដោយត្រូវបានបង្កើតឡើង។
នៅក្នុងស្រទាប់ដែលខូច បន្ទុកអវកាសត្រូវបានបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការរំលោភលើសំណងនៃការចោទប្រកាន់នៃភាពមិនបរិសុទ្ធ ionized ដោយក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនសំខាន់ និងនៅក្នុងស្រទាប់ដែលសំបូរទៅដោយសារធាតុផ្ទុកបន្ទុកសំខាន់។ ស្រទាប់ដែលសំបូរទៅដោយភាពធន់ទាបនៃតំបន់ជិតទំនាក់ទំនងនៃ semiconductor បើប្រៀបធៀបទៅនឹងភាពធន់នៃភាគច្រើននៃ semiconductor ។ ដូច្នេះការផ្លាស់ប្តូរបែបនេះមិនមានលក្ខណៈសម្បត្តិកែតម្រូវទេហើយបង្កើតបានជាទំនាក់ទំនង ohmic ។ នៅក្នុងវត្តមាននៃស្រទាប់ដែលខូចឬច្រាសមកវិញ ប្រសព្វ Schottky មានលក្ខណៈសម្បត្តិកែតម្រូវ ចាប់តាំងពីវ៉ុលខាងក្រៅដែលធ្លាក់ចុះជាចម្បងនៅលើប្រសព្វដែលមានភាពធន់ទ្រាំខ្ពស់នឹងផ្លាស់ប្តូរកម្ពស់នៃរបាំងសក្តានុពលរបស់វាដោយផ្លាស់ប្តូរលក្ខខណ្ឌសម្រាប់ការឆ្លងកាត់ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនបន្ទុកតាមរយៈ ប្រសព្វ។
លក្ខណៈពិសេសលក្ខណៈនៃការផ្លាស់ប្តូរ Schottky ដែលត្រូវបានកែតម្រូវផ្ទុយទៅនឹង ទំ-n-transition គឺជាកម្ពស់ខុសគ្នានៃរបាំងសក្តានុពលសម្រាប់អេឡិចត្រុង និងរន្ធ។ ជាលទ្ធផល អ្នកដឹកជញ្ជូនបន្ទុកតូចតាចអាចមិនត្រូវបានចាក់ចូលទៅក្នុង semiconductor តាមរយៈប្រសព្វ Schottky ទេ។ ដូច្នេះពួកវាមិនកកកុញទេហើយមិនចាំបាច់សម្រាប់ការស្រូបយករបស់វាទេ។ ដូច្នេះល្បឿនខ្ពស់នៃការផ្លាស់ប្តូរ Schottky ។
មុខងារលើសឈាម
heterojunction គឺជាស្រទាប់ផ្លាស់ប្តូរដែលមានវាលអគ្គិសនីដែលសាយភាយដែលមាននៅទីនោះរវាង semiconductors ពីរនៃសមាសធាតុគីមីផ្សេងគ្នា។
ទទឹងនៃខ្សែអគ្គិសនីនៃ semiconductors ផ្សេងគ្នាគឺខុសគ្នា។ ដូច្នេះនៅចំណុចប្រទាក់រវាង semiconductors ពីរ (នៅទំនាក់ទំនងលោហធាតុនៃ heterojunction) ការដាច់នៃផ្នែកខាងក្រោមនៃ conduction band និងផ្នែកខាងលើនៃ valence band ត្រូវបានទទួល។ ជាលទ្ធផលនៃការឈប់ដំណើរការ កម្ពស់នៃរបាំងសក្តានុពលសម្រាប់អេឡិចត្រុង និងរន្ធនៅក្នុង heterojunction ប្រែទៅជាខុសគ្នា។ នេះគឺជាលក្ខណៈពិសេសនៃ heterojunctions ដែលកំណត់លក្ខណៈសម្បត្តិជាក់លាក់នៃ heterojunctions ផ្ទុយទៅនឹង ទំ–ន- ដំណើរផ្លាស់ប្តូរ។
Heterojunctions អាចត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ semiconductors ដែលមានប្រភេទផ្សេងគ្នានៃ conductivity: ទំ–ន, ទំ–ទំ, ន–ន. អាស្រ័យលើប្រភេទនៃចរន្តនិងគម្លាតនៃដ្យាក្រាមថាមពលចរន្តឆ្លងកាត់ប្រសព្វអាចត្រូវបានកំណត់ដោយអេឡិចត្រុងនិងរន្ធ។ ឧទាហរណ៍តាមរយៈទំនាក់ទំនង germanium ទំ- ប្រភេទ និងហ្គាលីយ៉ូម អាសេនីត ន-ប្រភេទលំហូរជាចម្បង ចរន្តអេឡិចត្រូនិច (រូបភាព 3.16)។
អង្ករ។ ៣.១៦.ដ្យាក្រាមក្រុមតន្រ្តីនៃការផ្លាស់ប្តូរ Ge ( ទំប្រភេទ) - GaAs ( ន- ប្រភេទ)
តាមរយៈការផ្លាស់ប្តូរនៃ germanium ទំ- ប្រភេទ ហ្គាលីញ៉ូម អាសេនីត ទំ-type លំហូរជាចម្បងរន្ធបច្ចុប្បន្ន (រូបភាព 3.17) ។
អង្ករ។ ៣.១៧. ដ្យាក្រាមក្រុមតន្រ្តីនៃការផ្លាស់ប្តូរ Ge ( ទំប្រភេទ) - GaAs ( ទំ- ប្រភេទ)
ដើម្បីបង្កើត heterojunction ដែលមានគុណភាពខ្ពស់ វាចាំបាច់ក្នុងការផ្គូផ្គងប្រភេទ ការតំរង់ទិស និងរយៈពេលនៃបន្ទះគ្រីស្តាល់នៃ semiconductor ទំនាក់ទំនង ដូច្នេះបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់នៃ semiconductor មួយដែលមានចំនួនអប្បបរមានៃការរំលោភឆ្លងចូលទៅក្នុងបន្ទះគ្រីស្តាល់នៃ semiconductor ផ្សេងទៀត។ ការប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតនៅក្នុងឧបករណ៍ semiconductor គឺ heterojunctions រវាង semiconductors ដែលមានមូលដ្ឋានលើ gallium និងអាលុយមីញ៉ូម arsenides phosphides និង antimonides ។ ដោយសារតែភាពជិតនៃកាំ covalent នៃ gallium និងអាលុយមីញ៉ូម ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងសមាសធាតុគីមីនៃ semiconductors នៅក្នុង heterojunction កើតឡើងដោយមិនផ្លាស់ប្តូររយៈពេលនៃបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់។ Heterojunctions ត្រូវបានបង្កើតឡើងផងដែរនៅលើមូលដ្ឋាននៃដំណោះស្រាយរឹងពហុសមាសភាគដែលក្នុងនោះរយៈពេលបន្ទះឈើមិនផ្លាស់ប្តូរនៅពេលដែលសមាសភាពផ្លាស់ប្តូរលើជួរធំទូលាយមួយ។
៣.១៤. រចនាសម្ព័ន្ធដែក - អ៊ីសូឡង់ - សារធាតុ semiconductor
រចនាសម្ព័ន្ធលោហៈ-dielectric-semiconductor (MIS) បង្កើតជាមូលដ្ឋាននៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រ MIS បែបផែនវាល ឧបករណ៍ photovoltaic ឧបករណ៍បំប្លែងវ៉ុល ហើយក៏ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាផងដែរ។
រចនាសម្ព័ន្ធ MIS សាមញ្ញបំផុតមានគ្រីស្តាល់ semiconductor - ស្រទាប់ខាងក្រោមស្រទាប់ dielectric អេឡិចត្រូតដែក - ច្រកទ្វារទំនាក់ទំនង ohmic ទៅស្រទាប់ខាងក្រោម (រូបភាព 3.17) ។
អង្ករ។ ៣.១៧. រចនាសម្ព័ន្ធ MIS សាមញ្ញបំផុត។
រចនាសម្ព័ន្ធមានទិន្នផលពីរ - ច្រកទ្វារមួយនិងទំនាក់ទំនងទៅស្រទាប់ខាងក្រោមនិងជា capacitor MIS ដែល capacitance អាស្រ័យលើវ៉ុល។ យូរវាងច្រកទ្វារនិងទិន្នផលស្រទាប់ខាងក្រោម។
វ៉ុលច្រកទ្វារបង្កើតវាលអគ្គិសនីដែលជ្រាបចូលតាមរយៈស្រទាប់ dielectric ស្តើង (0.03 ... 0.1 μm) ចូលទៅក្នុងស្រទាប់ជិតផ្ទៃនៃ semiconductor ដែលជាកន្លែងដែលវាផ្លាស់ប្តូរកំហាប់ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន។ អាស្រ័យលើតម្លៃវ៉ុល ការពង្រឹង ការបន្ថយ ឬរបៀបបញ្ច្រាសត្រូវបានអង្កេត។
សៀគ្វីសមមូលនៃរចនាសម្ព័ន្ធ MIS អាចត្រូវបានតំណាងដោយការតភ្ជាប់ស៊េរីនៃ capacitor ពីរ គគឺជា capacitance នៃ dielectric និង ជាមួយ g:
ដែល J p គឺជាដង់ស៊ីតេបន្ទុកនៃអ៊ីយ៉ុងមិនបរិសុទ្ធដែលមិនផ្តល់សំណង និងឧបករណ៍ផ្ទុកបន្ទុកចល័តនៅក្នុង semiconductor, j sur គឺជាវ៉ុលនៅក្នុងស្រទាប់ផ្ទៃនៃ semiconductor, ស- តំបន់ច្រកទ្វារ។
រចនាសម្ព័ន្ធ MIS ដែលប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតគឺផ្អែកលើស៊ីលីកុនដែលឌីអេឡិចត្រិចគឺជាស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីតហើយច្រកទ្វារគឺជាខ្សែភាពយន្តអាលុយមីញ៉ូម។
ព័ត៌មានស្រដៀងគ្នា។
យោងតាមសមត្ថភាពរបស់ពួកគេក្នុងការធ្វើចរន្តអគ្គិសនី អង្គធាតុរឹងត្រូវបានបែងចែកដើមទៅជា conductors និង dielectrics ។ ក្រោយមកគេសង្កេតឃើញថា សារធាតុមួយចំនួនមានចរន្តអគ្គិសនីអាក្រក់ជាងចំហាយ ប៉ុន្តែពួកវាមិនអាចត្រូវបានកំណត់គុណលក្ខណៈជា dielectrics នោះទេ។ ពួកគេត្រូវបានជ្រើសរើសនៅក្នុងក្រុមដាច់ដោយឡែកនៃ semiconductors ។ លក្ខណៈខុសគ្នារវាង semiconductors និង conductors:
- ការពឹងផ្អែកយ៉ាងសំខាន់នៃចរន្តនៃ semiconductors លើសីតុណ្ហភាព។
- ឥទ្ធិពលខ្លាំងលើដំណើរការនៃ semiconductors សូម្បីតែចំនួនតិចតួចនៃភាពមិនបរិសុទ្ធ។
- ឥទ្ធិពលលើចរន្តនៃវិទ្យុសកម្មផ្សេងៗ (ពន្លឺ វិទ្យុសកម្ម ជាដើម)។ យោងតាមលក្ខណៈពិសេសទាំងនេះ semiconductors គឺនៅជិត dielectrics ជាង conductors ។
សម្រាប់ការផលិតឧបករណ៍ semiconductor ជាចម្បង germanium, silicon, gallium arsenide ត្រូវបានប្រើ។ Germanium គឺជាធាតុដ៏កម្រដែលខ្ចាត់ខ្ចាយនៅក្នុងធម្មជាតិ ស៊ីលីកុន ផ្ទុយទៅវិញគឺជារឿងធម្មតាណាស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយវាមិនត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងទម្រង់ដ៏បរិសុទ្ធនោះទេប៉ុន្តែមានតែនៅក្នុងទម្រង់នៃសមាសធាតុជាមួយធាតុផ្សេងទៀតប៉ុណ្ណោះដែលភាគច្រើនជាអុកស៊ីសែន។ Gallium arsenide គឺជាសមាសធាតុនៃអាសេនិចជាមួយនឹងហ្គាលីយ៉ូម។ វាត្រូវបានគេប្រើថ្មីៗនេះ។ បើប្រៀបធៀបទៅនឹង germanium និង silicon, gallium arsenide មិនសូវរងផលប៉ះពាល់ដោយសីតុណ្ហភាព និងវិទ្យុសកម្មទេ។
ដើម្បីយល់ពីយន្តការនៃប្រតិបត្តិការរបស់ឧបករណ៍ semiconductor ដំបូងអ្នកត្រូវតែស្គាល់ខ្លួនឯងជាមួយនឹង conductivity នៅក្នុង semiconductors និងយន្តការសម្រាប់ការបង្កើត p
-n hops ។សារធាតុ semiconductors ដែលប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតគឺ germanium និង silicon ។ ពួកគេជាកម្មសិទ្ធិរបស់ក្រុម IV នៃប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់របស់ Mendeleev ។ សំបកខាងក្រៅនៃអាតូម germanium (ឬ silicon) មាន 4 valence electrons ។ ពួកវានីមួយៗបង្កើតជាចំណង covalent ជាមួយអាតូមទាំងបួនដែលនៅជិតខាង។ ពួកវាត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអេឡិចត្រុងពីរដែលនីមួយៗជាកម្មសិទ្ធិរបស់អាតូមជិតខាងមួយ។ ចំណងគូអេឡិចត្រុងមានស្ថេរភាពខ្លាំង ដូច្នេះគូអេឡិចត្រុងនីមួយៗត្រូវបានចងយ៉ាងរឹងមាំទៅនឹងគូអាតូមរបស់វា ហើយមិនអាចផ្លាស់ទីដោយសេរីនៅក្នុងភាគច្រើននៃ semiconductor បានទេ។ នេះជាការពិតសម្រាប់ semiconductor សុទ្ធគីមីនៅសីតុណ្ហភាពជិត 0 K
(សូន្យដាច់ខាត) ។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង អាតូមនៃ semiconductor ចាប់ផ្តើមធ្វើចលនាលំយោលកម្ដៅ។ ថាមពលនៃចលនានេះត្រូវបានផ្ទេរទៅអេឡិចត្រុង ហើយសម្រាប់ពួកវាមួយចំនួន វាប្រែជាគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបំបែកចេញពីអាតូមរបស់វា។ អាតូមទាំងនេះប្រែទៅជាអ៊ីយ៉ុងវិជ្ជមាន ហើយអេឡិចត្រុងដែលផ្ដាច់អាចផ្លាស់ទីដោយសេរី ពោលគឺឧ។ ក្លាយជាក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនបច្ចុប្បន្ន។ ដើម្បីឱ្យកាន់តែច្បាស់លាស់ ការចាកចេញរបស់អេឡិចត្រុងនាំឱ្យ ionization ផ្នែកនៃអាតូមជិតខាងចំនួន 2 ។បន្ទុកវិជ្ជមានតែមួយដែលលេចឡើងក្នុងករណីនេះគួរតែត្រូវបានសន្មតថាមិនមែនជាអាតូមនេះឬនោះទេប៉ុន្តែជាការរំលោភលើចំណងគូអេឡិចត្រុងដែលបន្សល់ទុកដោយអេឡិចត្រុង។ អវត្ដមាននៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងចំណងត្រូវបានគេហៅថាប្រហោង។រន្ធមួយមានបន្ទុកវិជ្ជមានស្មើនឹងតម្លៃដាច់ខាតទៅនឹងបន្ទុកអេឡិចត្រុង។ រន្ធអាចត្រូវបានកាន់កាប់ដោយអេឡិចត្រុងមួយនៃចំណងជិតខាង ដូច្នេះបង្កើតជារន្ធនៅក្នុងចំណងជិតខាង។ ការផ្លាស់ប្តូរនៃអេឡិចត្រុងពីចំណងមួយទៅចំណងមួយទៀតត្រូវគ្នាទៅនឹងចលនានៃរន្ធមួយក្នុងទិសដៅផ្ទុយ។ នៅក្នុងការអនុវត្ត វាជាការងាយស្រួលក្នុងការពិចារណាចលនាបន្តនៃបន្ទុកវិជ្ជមានជាងចលនាបន្តបន្ទាប់គ្នានៃអេឡិចត្រុងពីចំណងទៅចំណង។ ចរន្តដែលកើតឡើងនៅក្នុងបរិមាណនៃ semiconductor ដោយសារតែការបំបែកចំណងត្រូវបានគេហៅថា ចរន្តផ្ទាល់. ចរន្តមានពីរប្រភេទ៖ n - ប្រភេទ និង p - ប្រភេទ (មកពីពាក្យ អវិជ្ជមាន - អវិជ្ជមាន វិជ្ជមាន - វិជ្ជមាន) ។ ចរន្តអគ្គិសនី n - ប្រភេទត្រូវបានគេហៅថាអេឡិចត្រូនិចហើយ p - ប្រភេទ - រន្ធ។
ចំណាំថាការបំបែកចំណង valence អាចកើតឡើងមិនត្រឹមតែដោយសារថាមពលកម្ដៅប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏ដោយសារតែថាមពលនៃពន្លឺ ឬថាមពលនៃវាលអគ្គិសនីផងដែរ។
អ្វីគ្រប់យ៉ាងដែលយើងបានពិចារណាអនុវត្តចំពោះ semiconductors សុទ្ធ i.e. ទៅ semiconductors ដោយគ្មាន impurities ។ ការណែនាំនៃភាពមិនបរិសុទ្ធផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនីនៃសារធាតុ semiconductor ។ អាតូមមិនបរិសុទ្ធនៅក្នុងបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់ជំនួសអាតូមសំខាន់ៗ ហើយបង្កើតជាចំណងគូអេឡិចត្រុងជាមួយអាតូមជិតខាង។ ប្រសិនបើអាតូមនៃសារធាតុដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់ក្រុម V នៃប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់នៃធាតុ (ឧទាហរណ៍អាតូមអាសេនិច) ត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធនៃសារធាតុ semiconductor សុទ្ធ (germanium) នោះអាតូមនេះក៏នឹងបង្កើតចំណងជាមួយអាតូម germanium ជិតខាងផងដែរ។ ប៉ុន្តែអាតូមនៃក្រុម V មាន 5 valence electrons នៅលើសំបកខាងក្រៅ។ បួននៃពួកវាបង្កើតជាចំណងគូ-អេឡិចត្រុងដែលមានស្ថេរភាព ហើយទីប្រាំនឹងនាំអោយ។ អេឡិចត្រុងលើសនេះគឺខ្សោយជាងភ្ជាប់ទៅនឹងអាតូមរបស់វា ហើយវាត្រូវការថាមពលតិចក្នុងការហែកវាចេញពីអាតូម ជាជាងការបញ្ចេញអេឡិចត្រុងចេញពីចំណងគូអេឡិចត្រុង។ លើសពីនេះទៀតការបំប្លែងអេឡិចត្រុងបែបនេះទៅជាឧបករណ៍ផ្ទុកបន្ទុកឥតគិតថ្លៃមិនត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការបង្កើតរន្ធក្នុងពេលដំណាលគ្នានោះទេ។ ការរត់ចេញនៃអេឡិចត្រុងពីសំបកខាងក្រៅនៃអាតូមអាសេនិច ប្រែវាទៅជាអ៊ីយ៉ុងវិជ្ជមាន។ បន្ទាប់មកយើងអាចនិយាយអំពីអ៊ីយ៉ូដនៃអាតូមនេះរួចហើយ បន្ទុកវិជ្ជមាននេះនឹងមិនផ្លាស់ទីទេ i.e. មិនមែនជារន្ធទេ។
ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសារធាតុអាសេនិចនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ germanium ចំនួនអេឡិចត្រុងសេរីកើនឡើងដោយគ្មានការកើនឡើងនៃចំនួនរន្ធ ដូចករណីដែលមានចរន្តខាងក្នុង។ ប្រសិនបើកំហាប់អេឡិចត្រុងលើសពីកំហាប់នៃរន្ធ នោះអេឡិចត្រុងនឹងក្លាយជាអ្នកបញ្ជូនចរន្តសំខាន់។ ក្នុងករណីនេះ semiconductor ត្រូវបានគេហៅថា n-type semiconductor ។ ឥឡូវនេះ ចូរយើងណែនាំអាតូម III ដែលជាអាតូម indium ទៅជាគ្រីស្តាល់ germanium។ វាមានអេឡិចត្រុងបី។ វាបង្កើតជាចំណងស្ថិរភាពជាមួយអាតូម germanium បី។ ចំណងទីបួននៅតែមិនបំពេញ ប៉ុន្តែមិនផ្ទុកបន្ទុក ដូច្នេះអាតូម indium និងអាតូម germanium នៅជាប់នឹងវានៅតែអព្យាក្រឹតអគ្គិសនី។ ជាមួយនឹងការរំជើបរំជួលដោយកម្ដៅបន្តិច អេឡិចត្រុងពីចំណងគូអេឡិចត្រុងដែលនៅជិតខាងអាចចូលទៅក្នុងចំណងទីបួននេះ។
តើនឹងមានអ្វីកើតឡើង? អេឡិចត្រុងបន្ថែមនឹងលេចឡើងនៅក្នុងសំបកខាងក្រៅនៃ indium អាតូមប្រែទៅជាអ៊ីយ៉ុងអវិជ្ជមាន។ អព្យាក្រឹតភាពអគ្គិសនីនឹងខូចនៅក្នុងចំណងគូអេឡិចត្រុងដែលអេឡិចត្រុងមក។ បន្ទុកវិជ្ជមាននឹងលេចឡើង - រន្ធនៅក្នុងចំណងដែលខូចនេះ។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃមាតិកានៃ indium ចំនួនរន្ធនឹងកើនឡើងហើយពួកគេនឹងក្លាយជាក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនបន្ទុកសំខាន់។ ក្នុងករណីនេះ semiconductor ត្រូវបានគេហៅថា p-type semiconductor ។
ការផ្លាស់ប្តូររន្ធអេឡិចត្រុង (p - n transition) ។
p - n ការផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានគេហៅថាតំបន់ដែលមានទីតាំងនៅចំណុចប្រទាក់រវាងរន្ធនិងតំបន់អេឡិចត្រុងនៃគ្រីស្តាល់មួយ។ ការផ្លាស់ប្តូរមិនត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយទំនាក់ទំនងសាមញ្ញនៃ wafers semiconductor ប្រភេទ p និង n ទេ។ វាត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងគ្រីស្តាល់មួយដោយការណែនាំនៃភាពមិនបរិសុទ្ធពីរផ្សេងគ្នា ដែលបង្កើតតំបន់អេឡិចត្រុង និងរន្ធនៅក្នុងវា។
រូប ១. យន្តការនៃការបង្កើតនិងសកម្មភាពនៃការផ្លាស់ប្តូរ p - n ។
(ក) ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនភាគច្រើន និងជនជាតិភាគតិចនៅក្នុងតំបន់នៃ semiconductor ។
ខ - ការបង្កើតប្រសព្វ p - n ។
គ) ទិសដៅនៃចរន្តសាយភាយ និងចរន្តចរន្ត។
d - ប្រសព្វ p-n ក្រោមសកម្មភាពនៃវ៉ុលបញ្ច្រាសខាងក្រៅ។
1 - អេឡិចត្រុង; 2 - រន្ធ; 3 - ចំណុចប្រទាក់; 4 - អ៊ីយ៉ុងអចល័ត។
ពិចារណាអំពីសារធាតុ semiconductor ដែលមានតំបន់ពីរ៖ អេឡិចត្រុង និងរន្ធ។ ទីមួយមានកំហាប់អេឡិចត្រុងខ្ពស់ ហើយទីពីរមានកំហាប់ខ្ពស់នៃរន្ធ។ យោងទៅតាមច្បាប់នៃភាពស្មើគ្នានៃកំហាប់ អេឡិចត្រុងមានទំនោរផ្លាស់ទី (សាយភាយ) ពីតំបន់ n ដែលកំហាប់របស់វាខ្ពស់ជាងនៅក្នុង p-region, holes ផ្ទុយទៅវិញ។ ចលនានៃការចោទប្រកាន់នេះត្រូវបានគេហៅថាការសាយភាយ។ ចរន្តដែលកើតឡើងក្នុងករណីនេះគឺជាការសាយភាយ។ ការប្រមូលផ្តុំនឹងស្មើគ្នារហូតដល់រន្ធ និងអេឡិចត្រុងត្រូវបានចែកចាយស្មើៗគ្នា ប៉ុន្តែនេះត្រូវបានរារាំងដោយកម្លាំងនៃវាលអគ្គិសនីខាងក្នុងដែលកំពុងលេចចេញ។ រន្ធដែលចាកចេញពីតំបន់ p ទុកអាតូមអ៊ីយ៉ូដអវិជ្ជមាននៅក្នុងវា ហើយអេឡិចត្រុងចាកចេញពីតំបន់ n ទុកអាតូមអ៊ីយ៉ូដវិជ្ជមាន។ ជាលទ្ធផល តំបន់ប្រហោងក្លាយជាបន្ទុកអវិជ្ជមាន ខណៈពេលដែលតំបន់អេឡិចត្រុងក្លាយជាបន្ទុកវិជ្ជមាន។ រវាងតំបន់មានវាលអគ្គីសនីដែលបង្កើតឡើងដោយស្រទាប់បន្ទុកពីរ។
ដូច្នេះ នៅជិតចំណុចប្រទាក់រវាងតំបន់អេឡិចត្រូនិច និងរន្ធនៃ semiconductor តំបន់មួយនឹងលេចឡើង ដែលមានស្រទាប់ពីរនៃការចោទប្រកាន់ទល់មុខគ្នានៅក្នុងសញ្ញា ដែលបង្កើតបានជាចំនុចប្រសព្វ p-n ។ របាំងសក្តានុពលមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងរវាងតំបន់ p និង n ។ នៅក្នុងករណីដែលកំពុងពិចារណា វាលអគ្គិសនី E ដើរតួនៅខាងក្នុងប្រសព្វ p-n ដែលបង្កើតឡើងដោយ
ពីរស្រទាប់នៃបន្ទុកផ្ទុយ។ ប្រសិនបើទិសដៅនៃអេឡិចត្រុងដែលបានធ្លាក់ចូលទៅក្នុងវាលអគ្គីសនីស្របគ្នាជាមួយវានោះអេឡិចត្រុងត្រូវបានបន្ថយ។ សម្រាប់រន្ធផ្ទុយគឺពិត។ ដូច្នេះ ដោយសារវាលអគ្គិសនីលេចចេញ ដំណើរការសាយភាយឈប់។ វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញនៅក្នុងរូបភាពទី 1 ថាទាំងនៅក្នុង n- និងនៅក្នុង p-region មានទាំងក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនបន្ទុកធំ និងតូច។ អ្នកដឹកជញ្ជូនជនជាតិភាគតិចត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយដំណើរការខាងក្នុង។ អេឡិចត្រុងនៃតំបន់ p ដែលធ្វើឱ្យចលនាវឹកវរកម្ដៅធ្លាក់ចូលទៅក្នុងវាលអគ្គិសនីនៃប្រសព្វ p-n ហើយត្រូវបានផ្ទេរទៅតំបន់ n ។ ដូចគ្នានេះដែរកើតឡើងជាមួយរន្ធនៅក្នុងតំបន់ n ។ ចរន្តដែលបង្កើតឡើងដោយក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនភាគច្រើនត្រូវបានគេហៅថា ចរន្តសាយភាយ ហើយចរន្តដែលមិនជាមូលដ្ឋានត្រូវបានគេហៅថាចរន្តចរន្ត។ ចរន្តទាំងនេះត្រូវបានតម្រង់ឆ្ពោះទៅរកគ្នាទៅវិញទៅមក ហើយចាប់តាំងពីចរន្តសរុបនៅក្នុងចំហាយអ៊ីសូឡង់គឺសូន្យ ពួកវាស្មើគ្នា។ ឥឡូវនេះអនុញ្ញាតឱ្យយើងអនុវត្តវ៉ុលខាងក្រៅទៅនឹងការផ្លាស់ប្តូរដោយបូកទៅ n - តំបន់ និងដកទៅ p - តំបន់។ វាលដែលបង្កើតឡើងដោយប្រភពខាងក្រៅនឹងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការផ្លាស់ប្តូរវាលខាងក្នុង p - n ។ ចរន្តសាយភាយនឹងថយចុះដល់សូន្យ ដោយសារអេឡិចត្រុងពីតំបន់ n ហើយរន្ធពី p-region ត្រូវបានអូសពីប្រសព្វ p-n ទៅទំនាក់ទំនងខាងក្រៅ ដែលបណ្តាលឱ្យប្រសព្វ p-n ពង្រីក។ មានតែចរន្តចរន្តឆ្លងកាត់ប្រសព្វដែលត្រូវបានគេហៅថាចរន្តបញ្ច្រាស។ វាមានចរន្តអេឡិចត្រុងនិងរន្ធ។ វ៉ុលដែលបានអនុវត្តតាមរបៀបនេះត្រូវបានគេហៅថាវ៉ុលបញ្ច្រាស។ ការពឹងផ្អែកនៃចរន្តនៅលើវ៉ុលត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភាព។
អង្ករ។ លក្ខណៈវ៉ុលបច្ចុប្បន្ននៃប្រសព្វ p-n ។ 2 - សាខាត្រង់; 1 - សាខាបញ្ច្រាស។
ប្រសិនបើវ៉ុលខាងក្រៅត្រូវបានអនុវត្តដោយបូកទៅតំបន់ p - និងដកទៅតំបន់ n - បន្ទាប់មកវាលអគ្គិសនីនៃប្រភពនឹងត្រូវបានតម្រង់ឆ្ពោះទៅវាលនៃប្រសព្វ p - n និងចុះខ្សោយឥទ្ធិពលរបស់វា។ នេះនឹងបង្កើនការសាយភាយ (ដោយផ្ទាល់) ចរន្ត (2) ។ បាតុភូតនេះគឺជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ប្រតិបត្តិការនៃ diode semiconductor មួយ។
ឧបករណ៍ semiconductor ទំនើបភាគច្រើនដំណើរការដោយសារបាតុភូតដែលកើតឡើងនៅព្រំដែននៃវត្ថុធាតុដើមដែលមានប្រភេទផ្សេងគ្នានៃចរន្តអគ្គិសនី។
Semiconductors មានពីរប្រភេទ - n និង p ។ លក្ខណៈពិសេសប្លែកនៃសម្ភារៈ semiconductor ប្រភេទ n គឺការចោទប្រកាន់អវិជ្ជមាន អេឡិចត្រុង. នៅក្នុងសម្ភារៈ semiconductor ប្រភេទ p តួនាទីដូចគ្នាត្រូវបានលេងដោយអ្វីដែលគេហៅថា រន្ធដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ជាវិជ្ជមាន។ ពួកវាលេចឡើងបន្ទាប់ពីអាតូមដាច់ឆ្ងាយ អេឡិចត្រុងនោះហើយជាមូលហេតុដែលបន្ទុកវិជ្ជមានត្រូវបានបង្កើតឡើង។
គ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុនតែមួយត្រូវបានប្រើដើម្បីផលិតសម្ភារៈ semiconductor ប្រភេទ n និង p ។ លក្ខណៈសម្គាល់របស់ពួកគេគឺកម្រិតខ្ពស់បំផុតនៃភាពបរិសុទ្ធគីមី។ វាគឺអាចធ្វើទៅបានដើម្បីផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងនូវលក្ខណៈសម្បត្តិ electrophysical នៃសម្ភារៈនេះដោយការណែនាំចូលទៅក្នុងវាមិនសំខាន់ណាស់, នៅ glance ដំបូង, ភាពមិនបរិសុទ្ធ។
និមិត្តសញ្ញា "n" ដែលប្រើក្នុងការរចនានៃ semiconductors មកពីពាក្យ " អវិជ្ជមាន» (« អវិជ្ជមាន") ឧបករណ៍ផ្ទុកបន្ទុកសំខាន់នៅក្នុងសម្ភារៈ semiconductor n ប្រភេទគឺ អេឡិចត្រុង. ដើម្បីទទួលបានពួកវា អ្វីដែលគេហៅថាមិនបរិសុទ្ធរបស់ម្ចាស់ជំនួយត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងស៊ីលីកុន: អាសេនិច អង់ទីម៉ូនី ផូស្វ័រ។
និមិត្តសញ្ញា "p" ដែលប្រើក្នុងការកំណត់របស់ semiconductors មកពីពាក្យ " វិជ្ជមាន» (« វិជ្ជមាន") ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនបន្ទុកសំខាន់នៅក្នុងពួកគេគឺ រន្ធ. ដើម្បីទទួលបានពួកវា អ្វីដែលគេហៅថាមិនបរិសុទ្ធដែលអាចទទួលយកបានត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងស៊ីលីកុន: បូរុន អាលុយមីញ៉ូម។
ចំនួនឥតគិតថ្លៃ អេឡិចត្រុងនិងលេខ រន្ធនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ semiconductor សុទ្ធគឺដូចគ្នាបេះបិទ។ ដូច្នេះនៅពេលដែលឧបករណ៍ semiconductor ស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពលំនឹង នោះតំបន់នីមួយៗរបស់វាមានអព្យាក្រឹតអគ្គិសនី។
ចូរយើងយកជាចំណុចចាប់ផ្តើមដែល n-region ត្រូវបានភ្ជាប់យ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹង p-region ។ ក្នុងករណីបែបនេះ តំបន់អន្តរកាលមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងរវាងពួកវា ពោលគឺចន្លោះជាក់លាក់មួយដែលត្រូវបានបន្សល់ទុកក្នុងបន្ទុក។ វាត្រូវបានគេហៅផងដែរថា " ស្រទាប់របាំង", កន្លែងណា រន្ធនិង អេឡិចត្រុងឆ្លងកាត់ការផ្សំឡើងវិញ។ ដូច្នេះ នៅចំណុចប្រសព្វនៃ semiconductors ពីរដែលមានប្រភេទផ្សេងគ្នានៃ conductivity តំបន់មួយត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលហៅថា ប្រសព្វ p-n.
នៅចំណុចនៃទំនាក់ទំនងនៃ semiconductors នៃប្រភេទផ្សេងៗ រន្ធពីតំបន់ p-type មួយផ្នែកទៅតាមតំបន់ n-type និង electrons រៀងគ្នាក្នុងទិសដៅផ្ទុយ។ ដូច្នេះ សារធាតុ p-type semiconductor ត្រូវបានគិតជាអវិជ្ជមាន ហើយ semiconductor n-type ត្រូវបានចោទប្រកាន់ជាវិជ្ជមាន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការសាយភាយនេះមានរយៈពេលតែដរាបណាវាលអគ្គិសនីដែលកើតឡើងនៅក្នុងតំបន់អន្តរកាលមិនចាប់ផ្តើមជ្រៀតជ្រែកជាមួយវា ដែលជាលទ្ធផលនៃចលនា និងអ៊ី។ អេឡិចត្រុង, និង រន្ធឈប់។
នៅក្នុងឧបករណ៍ semiconductor ដែលមានពាណិជ្ជកម្មសម្រាប់ប្រើប្រាស់ ប្រសព្វ p-nវ៉ុលខាងក្រៅត្រូវតែអនុវត្តទៅវា។ អាស្រ័យលើភាពរាងប៉ូល និងតម្លៃរបស់វា ឥរិយាបថនៃការផ្លាស់ប្តូរ និងចរន្តអគ្គិសនីដែលឆ្លងកាត់ដោយផ្ទាល់អាស្រ័យ។ ប្រសិនបើបង្គោលវិជ្ជមាននៃប្រភពបច្ចុប្បន្នត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹង p-region ហើយបង្គោលអវិជ្ជមានត្រូវបានភ្ជាប់ទៅ n-region នោះមានទំនាក់ទំនងផ្ទាល់ ប្រសព្វ p-n. ប្រសិនបើបន្ទាត់រាងប៉ូលត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរ នោះស្ថានភាពដែលហៅថាការដាក់បញ្ចូលបញ្ច្រាសនឹងកើតឡើង។ ប្រសព្វ p-n.
ការតភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់
នៅពេលដែលការតភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់ត្រូវបានធ្វើឡើង ប្រសព្វ p-nបន្ទាប់មកនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃវ៉ុលខាងក្រៅវាលមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងវា។ ទិសដៅរបស់វាទាក់ទងទៅនឹងទិសដៅនៃវាលអគ្គីសនីដែលសាយភាយខាងក្នុងគឺផ្ទុយ។ ជាលទ្ធផលកម្លាំងវាលមានការថយចុះហើយស្រទាប់របាំងរួមតូច។
ជាលទ្ធផលនៃដំណើរការបែបនេះ ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនបន្ទុកសំខាន់ៗជាច្រើនបានឆ្លងចូលទៅក្នុងតំបន់ជិតខាង។ នេះមានន័យថាពីតំបន់ p ទៅតំបន់ n ចរន្តអគ្គិសនីជាលទ្ធផលនឹងហូរ រន្ធហើយក្នុងទិសដៅផ្ទុយ - អេឡិចត្រុង.
ការដាក់បញ្ចូលបញ្ច្រាស
ពេលណាត្រូវបញ្ច្រាស ប្រសព្វ p-nបន្ទាប់មកនៅក្នុងសៀគ្វីលទ្ធផលកម្លាំងបច្ចុប្បន្នគឺទាបជាងយ៉ាងខ្លាំងជាមួយនឹងការភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់។ ការពិតគឺថា រន្ធពីតំបន់ n នឹងបន្តទៅតំបន់ p ហើយអេឡិចត្រុងពីតំបន់ p ទៅតំបន់ n ។ កម្លាំងបច្ចុប្បន្នទាបគឺដោយសារតែការពិតដែលថានៅក្នុងតំបន់ p មានតិចតួច អេឡិចត្រុង, និងក្នុងតំបន់ n, រៀងគ្នា, រន្ធ.
