Electronică – Joncțiunea pn
În articolul Electronică – Bazele semiconductorului am vorbit despre cele două tipuri de semiconductori: n (electroni) și p (goluri).
Pentru a înțelege toată lumea: joncțiunea pn se formează la unirea în aceiași pastilă a unui semiconductor tip p cu un semiconductor tip n, sau doparea unei pastile de siliciu astfel încât jumătate din ea să devină de tip n iar cealaltă jumătate de tip p și între cele două regiuni ( zone ) apare o joncțiune pn.
Ținând cont de următoarele: electronii în zona n și golurile în zona p sunt purtători majoritari; golurile în zona n și electronii în zona p sunt purtători minoritari; atunci , la formarea joncțiunii pn golurile din zona ( regiunea) p vor difuza în regiunea ( zona ) n și electronii din zona(regiunea) n vor difuza în regiunea(zona) p.
Datorită acestui proces de difuzie va apare o sarcină spațial negativă în regiunea inițial de tip p și o sarcină spațială pozitivă în regiunea inițial de tip p. Spațiul pe care se întinde sarcina spațială se numește regiune de trecere.
Datorită acestei separări de sarcină în regiunea de trecere va apare un câmp electric intern E, a cărui intensitate crește odată cu creșterea cantității de sarcină difuzată și care se opune procesului de difuzie. Când acest câmp a devenit destul de intens se ajunge la echilibru, moment în care cantitatea de sarcină difuzată rămâne constantă. Sensul câmpului E este de la regiunea n la regiunea p.
Datorită câmpului electric E va apare și un potențial electric V numit potențial de difuzie sau de barieră.
Datorită acumulării de sarcină apare și o capacitate electrică.
Potențialul electric :
\( V = V_{T} \bullet ln(\frac{N_{D} *N_{A}}{n^2_{i}} ) \) , unde :
- \( V_{T} \) – tensiunea termică ( 26mV) la temperatura camerei.
- \( \begin{matrix} N_{D} \\ N_{A} \end{matrix} \rangle \) – concentrațiile de ioni acceptori și donori.
- \( n_{i} \) – concentrația intrinsecă.
Ca și informație: diferența de potențial sau tensiunea de-a lungul regiunii de trecere la temperatura camerei pentru siliciu este de 0,6 – 0,7 iar pentru germaniu este de 0,3 – 0,35. Acest potențial va exista chiar dacă dispozitivul nu este conectat sau nu i se aplică o tensiune externă.
Majoritatea dispozitivelor semiconductoare conțin una sau mai multe joncțiuni. Cel mai simplu dispozitiv electronic, realizat cu o singură joncțiune este dioda semiconductoare.
Lasă un răspuns