Электронно-дырочный переход

Электронно-дырочный переход (сокращенно n—p-переход) является основным элементом большинства полупроводниковых приборов. Он образуется в полупроводниковом кристалле, в котором имеется контакт между областью с электронной проводимостью и областью с дырочной проводимостью. Электронно-дырочный переход и образуется на границе этих областей.

Рисунок 5 – Механизм образования электронно-дырочного перехода

Электронно-дырочным переходом называется обедненный подвижными носителями приграничный слой, образующийся при соединении двух полупроводников разной проводимости

В отсутствие электрического поля свободные электроны и дырки хаотично движутся по кристаллу. В результате такого движения свободные электроны могут сами по себе перейти через p—n-переход в дырочную область, а дырки — в электронную. Электроны, переходя из области n в область p, уносят с собой свой отрицательный заряд из области n. Следовательно, в кристалле область n после ухода электронов зарядится положительно, а область p — наоборот, зарядится отрицательно, так как электроны принесут ей свой отрицательный заряд. Диффундируя в электронную область, дырки несут ей свой положительный заряд, а в дырочной области в результате их ухода возрастает отрицательный заряд.

Рисунок 6 – Запирающее поле электронно-дырочного перехода

Таким образом, в результате диффузии электронов в дырочную область и дырок в электронную пограничная область кристалла электризуется. На границе между областями возникает электрическое поле, получившее название поля электронно-дырочного перехода, которое начинает противодействовать дальнейшей диффузии зарядов, т. е. дырок и свободных электронов. Такое поле называют запирающим полем.