Определение типа и концентрации примеси, носителей заряда в базе. Условие электрической нейтральности для областей эмиттера, базы и для всей системы в состоянии равновесия. Пояснение принципа полевого управления током в полупроводниковой структуре.
Аннотация к работе
Федеральное агентство связи Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатикиВ обозначении «p -n переход» знак « » означает, что концентрация атомов примеси в области p значительно выше, нежели в области n (на 2-3 порядка). Тип и концентрация примеси, а так же тип и концентрация основных носителей заряда в базе: Для диапазона температур, в котором находятся p-n-переходы концентрация основных носителей практически равна концентрации атомов примеси, т.е. в «электронном» полупроводнике «n» - типа концентрация электронов n равна концентрации атомов донорной примеси Nдон: Концентрация неосновных носителей определяется из закона термодинамического равновесия: Вычислим значение : где - E0 - ширина запрещенной зоны полупроводника (для Ge ; Тип и концентрация основных и не основных носителей заряда в эмиттере, а так же тип и концентрация примеси, внесенной в область эмиттера: Основными носителями заряда в эмиттере (p ) являются дырки, а не основными - электроны. Однако, поскольку в полупроводниках р-типа уровень Ферми смещается к потолку валентной зоны, а в полупроводниках n-типа - ко дну зоны проводимости, то на ширине p-n-перехода диаграмма энергетических зон (рисунок 3) искривляется и образуется потенциальный барьер, где ?W - энергетический барьер, который необходимо преодолеть электрону в области n, чтобы он мог перейти в область p, или аналогично для дырки в области p, чтобы она могла перейти в область n. Если к р-n-переходу подключить внешний источник с противоположной полярностью: «-» к области р-типа, « » к области n-типа, то напряженность электрического поля этого источника будет направлена в ту же сторону, что и напряженность электрического поля потенциального барьера (рисунок 5); все энергетические уровни n - области, в том числе и уровень Ферми окажутся различными для p - n - областей; высота потенциального барьера возрастает, а ток диффузии основных носителей практически становится равным нулю.