166
a dziury do półprzewodnika typu n. W poprzednio neutralnym obszarze typu p gromadzą się ładunki ujemne, w półprzewodniku typu n — ładunki dodatnie (rys. 3.19-1). Proces dyfuzji będzie trwały dopóty, dopóki nie ustali się równowaga, w której liczba przejść dyfuzyjnych jest samoczynnie ograniczona przez powstanie na złączu bariery potencjału od ładunku przestrzennego pp, gromadzącego się po obu stronach złącza. Powstające lokalne pole elektryczne E , po osiągnięciu odpowiedniej wartości powoduje zahamowanie zjawiska dyfuzji.
W stanie równowagi poziomy Fermiego w obu częściach układu wyrównują się i energetyczny model pasmowy złącza p-n przyjmuje postać pokazaną na rys. 3.19-2.
typ p |
typ n | |
n* = 1016 cm'3 |
n~ = 1016 cm'3 | |
Z/////// w/?;yy, |
A\W\V> W\\\v | |
n* |
n~ | |
n~ |
n* |
b)
Rys. 3.19-2. Model pasmowy złącza p-n w stanie równowagi: 1 — pasmo przewód-Rys. 3.19-1. Złącze p-n: a) płytki półprzewod- nictwa, 2 — pasmo walencyjne, d - gra-
ników przed zetknięciem; b) płytki po zetknię- bóść warstwy przejściowej, A§h — bariera-
ciu; c) rozkład ładunku przestrzennego potencjału, pF — poziom Fermiego