41760

Po utworzeniu takiej warstwy przepływ nośników większościowych zostaje zahamowany, gdyż ładunek przestrzenny dodatni po stronie n będzie hamował dalszy dopływ nośników (dziur) dodatnich z obszaru p do n oraz ładunek ujemny po stronie p będzie hamował dalszy dopływ nośników (elektronów) ujemnych z obszaru n do p. tworzy się pole elektryczne reprezentowane przez barierę potencjału. Wysokość bariery, a więc różnica potencjałów, nazywana napięciem dyfuzyjnym.

(4.1)

_łf kT. NN.

gdzie: q - ładunek elektronu, k- stała Boltzmanna; T- temperatura bezwzględna,

Na. Nj - koncentracja akceptorów i donorów, /i, - koncentracja samoistna półprzewodnika.

Gęstość ładunku meskompensowanego po obu stronach bariery potencjału jest równa odpowiednim koncentracjom domieszek akceptorów i donorów (N_a, N₍/) w temperaturze pokojowej.

Pole elektryczne wytworzone przez ładunek przestrzenny sprzyja przepływowi nośników mniejszościowych. Nośniki mniejszościowe (elektrony w obszarze p, dziury w obszarze n) powstają w wyniku generacji termicznej. Niektóre z nich dyfundują ku krawędziom warstwy zaporowej i „przechodzą" na drugą stronę. Oprócz prądów dyfuzyjnych nośników większościowych przez złącze płyną prądy unoszenia I,_HI i I_m nośników mniejszościowych. Kierunki tych prądów są przeciwne do kierunków prądów dyfuzyjnych.

Rys. 4.1. Model pasmowy złącza, a) przed utworzeniem, b) po utworzeniu.

n, p - typ półprzewodnika. Wy - wierzchołek pasma podstawowego, W_c - dno pasma przewodnictwa. WV - poziom Fermiego. W, - poziom samoistny. Ij - szerokość warstwy zaporowej, U_D - napięcie dyfuzyjne.