„P-n átmenet” változatai közötti eltérés

[ellenőrzött változat][ellenőrzött változat]
Tartalom törölve Tartalom hozzáadva
Nincs szerkesztési összefoglaló
11. sor:
'''P-típus''' esetén a félvezetőt elektronhiánnyal rendelkező anyaggal adalékolják, így 'lyukak' alakulnak ki az anyag szerkezetében, melyek pozitív töltésnek tekinthetők. Például bór (B) melynek 3 elektronja tud létrehozni kötést, és a 4. helyen egy 'lyuk' keletkezik.
 
Legtöbbször ezt egy [[félvezető]] kristály különböző részeinek eltérő adalékolásával ([[akceptor]] vagy [[donor]] atomok) érik el. Ez az átmenet a két réteg határán alakul ki, és olyan érdekes tulajdonságokkal rendelkezik amelyek elektronikai alkalmazásokban hasznosak. Egy P vagy N-típusú [[félvezető]]nek aránylag jó a vezetőképessége, azonban az átmeneti réteg nem vezet. Ezt a nem vezető réteget [[kiürülési tartomány]]nak nevezik. Ez azért jön létre, mert a két réteg töltéshordozói (N-típusnál az elektronok, P-típusnál a lyukak) kölcsönhatásba léphetnek egymással és rekombinálódnak. Az [[elektron]] és a [[lyuk]] (elektronhiány) találkozásakor ilyen egyszerű esetben az elektron betölti a lyukat és mindkettő megszűnik. Ezen nem vezető réteg segítségével érdekes elektronikai alkalmazásokat lehet megvalósítani. Többségi töltéshordozónak az adalékolt anyagnak többségben részt vevő töltéshordozóit nevezzük (tehát N típus esetén ezek elektronok, míg P esetén a 'lyukak').
A kisebbségi töltéshordozók pedig, a másik csoport (N esetén 'lyukak', P esetén elektronok)
 
== PN átmenetek felépítése és működése ==
 
Ha egy n és egy p típusú réteget rakunk egymás mellé, akkor az adalékoló atomok eloszlása megváltozik. A PN átmenet a két különböző adalékolású anyag határán jön létre, és csak néhány µm vastagságú. A két réteg érintkezésénél a töltéshordozók koncentrációkülönbsége miatt [[diffúzió]] indul meg.
 
A koncentráció különbség miatt a P oldalról az N oldalra megindul a részecskék vándorlása [[diffúziós áram]] , és középen, a tértöltési zónában rekombinálódnak. Miután a szabad töltések elvándoroltak, a helyhezkötött töltések egy E diffúziós potenciált hoznak létre. A kisebbségi töltéshordozók, pedig [[driftáram]]ot hoznak létre a kiürített részbe való vándorlással. Ezután energia egyensúly alakul ki.
30. sor:
Azt nevezzük nyitó irányú előfeszítésnek, amikor a P-típusú részre pozitív, az N-típusú részre pedig negatív [[elektromos feszültség|feszültség]]et kapcsolunk.
 
Így a P-típusú rétegben lévő lyukak és az N-típusú rétegben lévő elektronok a kiürülési réteg felé mozdulnak a taszító erő miatt, csökkentve ezzel a kiürülési tartomány vastagságát és csökkentve a potenciálgátat ami a kiürülési tartomány miatt jött létre. Az előfeszítést növelve (a feszültséget növelve) a kiürülési tartomány olyan vékonnyá válhat, hogy a töltéshordozók át tudnak menni rajta és így az összeállítás ellenálásaellenállása nagyon lecsökken, megindul a töltésáramlás. (Ha az elektron átjut a kiürülési tartományon a P-típusú rétegbe, akkor ott nem rekombinálódik, hanem eljut a feszültségforrásig)
 
== Záró irányú előfeszítés ==
36. sor:
Záró irányú előfeszítésről akkor beszélünk, ha a P-típusú részre negatív, az N-típusú részre pedig pozitív feszültséget kapcsolunk.
 
Ilyenkor a P-típusú tartomány töltéshordozói (lyukak) távolodnak a kiürülési rétegtől, hisz a negatív pólus vonzza őket, és hasonlóan távolodnak a kiürülési rétegtől az N-típusú tartomány töltéshordozói (elektronok) is. Így megnövekszik a kiürülési tartomány vastagsága (nyilvánvaló, hogy a záróirányú feszültség nagyságától függően változik a kiürülési réteg vastagsága), illetve nő az átmenetnél fellépő potenciálgát, így jelentősen nő az összeállítás elektromos ellenállása.
Ha az előfeszítés elér egy kritikus értéket a '''p-n átmenet''' megszűnik (ezt a jelenséget letörésnek nevezik) és megindul a töltések áramlása.