tailieunhanh - Bài giảng về Cấu kiện điện tử - Chương 3

Linh kiện tích cực I. lớp chuyển tiếp P-n 1. Sự hình thành lớp chuyển tiếp P – N và tính chất của nó Trên một phiến tinh thể đơn bằng ph-ơng pháp công nghệ nào đó (plana khuếch tán – epitaxi) ta nhận đ-ợc 2 miền: một miền chứa tạp chất acceptor (miền P) và một miền chứa tạp chất donor (miền N). Ranh giới tiếp xúc của 2 miền P và N đ-ợc gọi là lớp tiếp xúc công nghệ hay lớp tiếp xúc luyện kim hay lớp chuyển tiếp P – N. Nghĩa là, để nhận đ-ợc. | Chương III Linh kiện tích cực Chương III LINH KIỆN TÍCH cực I. Lớp CHUYỂN TIẾP P-N 1. Sự hình thành lớp chuyển tiếp P - N và tính chất của nó Trên một phiến tinh thể đơn bằng phương pháp công nghệ nào đó plana khuếch tán - epitaxi ta nhận được 2 miền một miền chứa tạp chất acceptor miền P và một miền chứa tạp chất donor miền N . Ranh giới tiếp xúc của 2 miền P và N được gọi là lớp tiếp xúc công nghệ hay lớp tiếp xúc luyện kim hay lớp chuyển tiếp P - N. Nghĩa là để nhận được chuyển tiếp P - N trên thực tế không thể lấy 2 phiến bán dẫn P và N ghép với nhau một cách đơn giản mà người ta phải tiến hành pha tạp chất vào bán dẫn thuần sau đó pha tiếp tạp chất khác loại để nó chuyển từ loại P sang loại N hoặc ngược lại. Tại nơi chuyển đặc tính điện hình thành chuyển tiếp P - N và đó chính là sự quá độ từ bán dẫn P sang N hoặc ngược lại. Mặt tiếp xúc chỉ nơi nồng độ donor bằng nồng độ acceptor. 95 95 95 95 95 95 95 e ơ e Mặt tiếp xúc P N Cấu trúc của tiếp xúc P - N và phân bố điện tích âm dương trong vùng điện tích không gian Tuỳ theo sự phân bố tạp chất tại miền gần bề mặt tiếp xúc người ta chia chuyển tiếp P - N thành 2 loại chính là Chuyển tiếp P - N nhảy bậc nếu sự biến đổi nồng độ tạp chất xảy ra đột ngột Chuyển tiếp P - N tuyến tính nếu sự biến đổi nồng độ tạp chất xảy ra từ từ Hình dưới đây biểu diễn kiểu pha tạp tuyến tính và nhảy bậc N x N x Na --------1 I------- Nd -------- -------- Pham Thanh Huyen_GTVT Chương III Linh kiện tích cực Tuy nhiên đặc tính của cả 2 loại này giống nhau nên trong quá trình nghiên cứu chuyển tiếp P - N ta không cần chú ý tới chuyển tiếp P - N thuộc loại nào. Chuyển tiếp P-N là một dạng tiếp xúc phi tuyến có tính chất dẫn điện không đối xứng theo hai chiều điện áp đặt vào. Khi chưa có điện áp ngoài đặt vào chuyển tiếp P-N ở dạng cân bằng nhiệt động và không có dòng qua nó. Các ion âm bên P và ion dương bên N tạo nên một điện trường trong gọi là điện trường tiếp xúc Etx hướng từ N sang P làm cân bằng dòng khuếch tán của các hạt dẫn đa số