260

N — koncentracja nośników

elektrony

L * 10^-6 (

głębokość warstwy

Rys. 5.32

• - O ^w J

wyrówna się energia Fermiego Ep po obu stronach złącza. Energię pozio mu Fermiego określa wyrażenie:

w części n półprzewodnika mają większą energię (znajdują się w paśmie przewodnictwa) niż dziury w części p półprzewodnika, które znajdują się w paśmie podstawowym. W wyniku różnicy tej energii będzie zachodzić transport elektronów z obszaru n (gdzie ich koncentracja jest duża) do obszaru p (gdzie ich koncentracja jest mała), dziur zaś z obszaru p do n. Gradient koncentracji elektronów i dziur w warstwie L (rys. 5.32) będzie trwał tak długo, dopóki nie

e_f =

hllm^

e n_r

gdzie:

n.

—    liczba elektronów w półprzewodniku typu n,

~ liczba dziur w półprzewodniku typu p,

—    stała Boltzmanna,

—    temperatura.

W wyniku dyfuzji w otoczeniu złącza tworzy się ładunek przestrzenny: po stronie p - ujemny, a po stronie n - dodatni. W ten sposób następuje usunięcie ruchomych nośników prądu w warstwie L i utworzenie po obu stronach złącza podwójnej warstwy zjonizowanych atomów domieszek

(rys. 5.33). Ta dipolowa

k

T

- + H + H

	E’
+	_

O i © atomy zjonizowane

Rys. 5.33

warstwa ładunku przestrzennego na złączu p-» nazywa się warstwą zaporową. Powstałe w wyniku istnienia tej warstwy pole elektrostatyczne E' oraz rozkład potencjału na złączu przedstawiono na rysu-

neku 5.34. Pole to działa hamująco na proces dyfuzji i uniemożliwia nośnikom większościowym przejście warstwy L na złączu, tzn. elektronom z obszaru n nie pozwala przejść do obszaru p i dziurom z obszaru p do #• Przechodzić mogą tylko nośniki mniejszościowe (tzn. dziury z obszaru ⁿ

9

K

|

Ib