background image

21

Podstawy Technologii Komputerowych

Podstawy Technologii Komputerowych

dr inż. Krzysztof MURAWSKI

dr inż. Krzysztof MURAWSKI

mgr inż. Józef TURCZYN

mgr inż. Józef TURCZYN

Tel.: 6837752, E

Tel.: 6837752, E

-

-

mail

mail

: k.

: k.

murawski

murawski

@

@

ita

ita

.

.

wat

wat

.

.

edu

edu

.

.

pl

pl

background image

22

Złącze 

Złącze 

P

P

-

-

N

N

© K. MURAWSKI, J. TURCZYN

background image

23

Złącze P 

Złącze P 

-

-

N

N

Złączem  p-n nazywamy granicę istniejącą w półprzewodniku 
między dwoma obszarami typu i typu p.

Złącze występuje w regionie, gdzie koncentracje donorów
i akceptorów są sobie równe. Zmiana koncentracji swobodnych 
elektronów na złączu powoduje przepływ dyfuzyjny elektronów
z obszaru typu do  p  i odwrotnie – dziur z obszaru typu do 
obszaru typu n.

P

N

© K. MURAWSKI, J. TURCZYN

background image

24

Złącze P 

Złącze P 

-

-

N

N

U

X

B

U

P

Obszar

bariery

N

© K. MURAWSKI, J. TURCZYN

background image

25

Złącze P 

Złącze P 

-

-

N

N

P

Obszar

bariery

N

Z

U

Z

U

U

X

B

U

Pojemność złącza

1

C

R

© K. MURAWSKI, J. TURCZYN

background image

26

Złącze P 

Złącze P 

-

-

N

N

Pojemność złącza

2

C

P

Obszar

bariery

N

Z

U

U

X

B

U

Z

U

R

© K. MURAWSKI, J. TURCZYN

background image

27

Złącze P 

Złącze P 

-

-

N

N

Pojemność złącza

1

C

2

C

>

P

Obszar

bariery

N

Z

U

Z

U

U

X

B

U

R

P

Obszar

bariery

N

Z

U

U

X

B

U

Z

U

R

© K. MURAWSKI, J. TURCZYN

background image

28

Zjawisko zachodzące w złączu P 

Zjawisko zachodzące w złączu P 

-

-

N

N

Pasmo przewodnictwa

Pasmo podstawowe

FP

W

Obszar P

W

Pasmo przewodnictwa

Obszar N

Pasmo podstawowe

FN

W

p

X

n

X

© K. MURAWSKI, J. TURCZYN

background image

29

Zjawisko zachodzące w złączu P 

Zjawisko zachodzące w złączu P 

-

-

N

N

Obszar P

0

X

=

P

X

N

X

F

W

W

Obszar N

1

W

0

2

W

W

=

B

qU

© K. MURAWSKI, J. TURCZYN

background image

30

Zjawisko zachodzące w złączu P 

Zjawisko zachodzące w złączu P 

-

-

N

N

a) Rozkład domieszek i nośników w złączu; b) Rozkład gęstości nośników w złączu;
b) Rozkład ładunku przestrzennego; d) Rozkład potencjału w barierze p-n.

P

N

p

ρ

n

p

X

n

ρ

n

η

p

η

p

X

p

X

n

X

0

B

U

U

X

n

X

Q

X

+

-

a)

b)

c)

d)

© K. MURAWSKI, J. TURCZYN

background image

31

Polaryzacja złącza P 

Polaryzacja złącza P 

-

-

N

N

ZAPOROWYM

ZAPOROWYM

Polaryzacja złącza w kierunku ?

Polaryzacja złącza w kierunku ?

P N

R

© K. MURAWSKI, J. TURCZYN

background image

32

Polaryzacja złącza P 

Polaryzacja złącza P 

-

-

N

N

w kierunku 

w kierunku 

PRZEWODZENIA

PRZEWODZENIA

P N

R

© K. MURAWSKI, J. TURCZYN

background image

33

Charakterystyka prąd. 

Charakterystyka prąd. 

-

-

napięciowa złącza P 

napięciowa złącza P 

-

-

N

N

I

U

S

I

exp

1

S

T

U

I

I

ϕ

=

(

)

T

kT q

ϕ

=

19

1.6 10

q

C

=

i

23

5

1.38 10

8.62 10

k

J K

eV K

=

=

i

i

S

I

- prąd nasycenia złącza;

- potencjał termiczny elektronu (dla T = 300K,

26

T

mV

ϕ

=

);

- ładunek jednostkowy,

- stała Bolzmana.

© K. MURAWSKI, J. TURCZYN