Про диод

Сообщение №9418 от Учащийся 11 марта 2002 г. 12:08
Тема: Про диод

Кто из знающих физику полупроводниковых приборов объяснит,
почему при приложении к диоду обратного напряжения, электроны не
диффундируют под действием поля внешнего в область p- п/п, обогащенного дырками, в результате приложения внешнего поля, и почему не рассасывается p-n переход, т.е. не происходит процесса обратного процессу образования этого перехода, т.е. электроны под действием поля движутся обратно из области p в область n?


Отклики на это сообщение:

> Кто из знающих физику полупроводниковых приборов объяснит,
> почему при приложении к диоду обратного напряжения, электроны не
> диффундируют под действием поля внешнего в область p- п/п, обогащенного дырками, в результате приложения внешнего поля, и почему не рассасывается p-n переход, т.е. не происходит процесса обратного процессу образования этого перехода, т.е. электроны под действием поля движутся обратно из области p в область n?

Не очень понятно, что Вы понимаете под "диффузией под действием поля". Диффузия происходит как результат наличия градиентов плотности. А под действием поля происходит дрейф.

Что касается односторонней проводимости диода, то ее можно объяснить на пальцах:

При приложении поля из p в n дырки из p дрейфуют в сторону n, а электроны - из n в сторону p, т.е. навстречу друг другу. Встретившись, они рекомбинируют. Конечно, в целом в области p в результате этого дырок становится меньше (как и электронов в области n). Но, поскольку кристалл достаточно большой, в нем нарождается достаточное количество новых дырок (и свободных электронов) для восстановления равновесия. Как видите, потоки зарядов есть, т.е. ток течет.

При приложении поля из n в p дырки дрейфуют, удаляясь от области n. Электроны тоже дрейфуют, удаляясь от области p. Так что в зоне перехода остается зона, в которой свободных зарядов нет (обедненная зона). Но эта зона не является электрически нейтральной: в части p она заряжена отрицательно (не хватает дырок), а в части n - положительно (не хватает электронов). За счет этого, в остальной части кристалла (кроме обедненной зоны) внешнее поле нейтрализуется, все оно оказывается сосредоточнным в обедненной зоне, в которой свободных зарядов нет и поэтому ток течь не может. Конечно, в обедненной зоне тоже иногда рождаются дырки и свободные электроны, но, поскольку зона довольно маленькая, это происходит достаточно редко.


> > Кто из знающих физику полупроводниковых приборов объяснит,
> > почему при приложении к диоду обратного напряжения, электроны не
> > диффундируют под действием поля внешнего в область p- п/п, обогащенного дырками, в результате приложения внешнего поля, и почему не рассасывается p-n переход, т.е. не происходит процесса обратного процессу образования этого перехода, т.е. электроны под действием поля движутся обратно из области p в область n?

> Не очень понятно, что Вы понимаете под "диффузией под действием поля". Диффузия происходит как результат наличия градиентов плотности. А под действием поля происходит дрейф.

> Что касается односторонней проводимости диода, то ее можно объяснить на пальцах:

> При приложении поля из p в n дырки из p дрейфуют в сторону n, а электроны - из n в сторону p, т.е. навстречу друг другу. Встретившись, они рекомбинируют. Конечно, в целом в области p в результате этого дырок становится меньше (как и электронов в области n). Но, поскольку кристалл достаточно большой, в нем нарождается достаточное количество новых дырок (и свободных электронов) для восстановления равновесия. Как видите, потоки зарядов есть, т.е. ток течет.

> При приложении поля из n в p дырки дрейфуют, удаляясь от области n. Электроны тоже дрейфуют, удаляясь от области p. Так что в зоне перехода остается зона, в которой свободных зарядов нет (обедненная зона). Но эта зона не является электрически нейтральной: в части p она заряжена отрицательно (не хватает дырок), а в части n - положительно (не хватает электронов). За счет этого, в остальной части кристалла (кроме обедненной зоны) внешнее поле нейтрализуется, все оно оказывается сосредоточнным в обедненной зоне, в которой свободных зарядов нет и поэтому ток течь не может. Конечно, в обедненной зоне тоже иногда рождаются дырки и свободные электроны, но, поскольку зона довольно маленькая, это происходит достаточно редко.

А поясните в примере прямого включения, рождение дырок и электронов в кристалле каким образом происходит, я думал что электроны притекают из проводника в кристал, а с дырками что, наоборот электроны утекают в проводник?


> > Кто из знающих физику полупроводниковых приборов объяснит,
> > почему при приложении к диоду обратного напряжения, электроны не
> > диффундируют под действием поля внешнего в область p- п/п, обогащенного дырками, в результате приложения внешнего поля, и почему не рассасывается p-n переход, т.е. не происходит процесса обратного процессу образования этого перехода, т.е. электроны под действием поля движутся обратно из области p в область n?

> Не очень понятно, что Вы понимаете под "диффузией под действием поля". Диффузия происходит как результат наличия градиентов плотности. А под действием поля происходит дрейф.

> Что касается односторонней проводимости диода, то ее можно объяснить на пальцах:

> При приложении поля из p в n дырки из p дрейфуют в сторону n, а электроны - из n в сторону p, т.е. навстречу друг другу. Встретившись, они рекомбинируют. Конечно, в целом в области p в результате этого дырок становится меньше (как и электронов в области n). Но, поскольку кристалл достаточно большой, в нем нарождается достаточное количество новых дырок (и свободных электронов) для восстановления равновесия. Как видите, потоки зарядов есть, т.е. ток течет.

> При приложении поля из n в p дырки дрейфуют, удаляясь от области n. Электроны тоже дрейфуют, удаляясь от области p. Так что в зоне перехода остается зона, в которой свободных зарядов нет (обедненная зона). Но эта зона не является электрически нейтральной: в части p она заряжена отрицательно (не хватает дырок), а в части n - положительно (не хватает электронов). За счет этого, в остальной части кристалла (кроме обедненной зоны) внешнее поле нейтрализуется, все оно оказывается сосредоточнным в обедненной зоне, в которой свободных зарядов нет и поэтому ток течь не может. Конечно, в обедненной зоне тоже иногда рождаются дырки и свободные электроны, но, поскольку зона довольно маленькая, это происходит достаточно редко.


Ничего не понимаю. Фантазии наверное не хватает.
Если считать что дырки это + заряды, а электроны -, то вроде понятно а если считать что дырка это вакантное место,
положительно заряженное без электрона, то все равно причина движения дырок это движение электронов, почему бы не называть все своими именами, т.е. движутся только электроны и все...


> А поясните в примере прямого включения, рождение дырок и электронов в кристалле каким образом происходит, я думал что электроны притекают из проводника в кристал,

В принципе да, притекают.

> а с дырками что, наоборот электроны утекают в проводник?

Можно сказать, что электроны утекают. Но чтобы из p-полупроводника мог утечь электрон, там сначала должен ПОЯВИТЬСЯ свободный электрон. А свободный электрон здесь долго жить не может - обязательно к чему-нибудь прицепится. "Дырки" же существуют (ведут себя) как СВОБОДНЫЕ положительно-заряженные частицы.

Поэтому механизм протекания тока в p-проводнике примерно таков:
Сначала где-то рождается пара электрон-дырка. Электрон движется от перехода, дырка к переходу. Поскольку все дырки "удрейфовали" в сторону перехода, электрону не с чем рекомбинировать (т.е. не к чему "прицепиться"). Ну, или почти не с чем. Так что у него есть шанс додрейфовать до проводника и "утечь" в проводник.

Вообще-говоря, между проводником и p-полупроводником может возникнуть переход Шотки, который испортит эту простую картину. Но обычно все подбирается таким образом, чтобы его не было.


> Ничего не понимаю. Фантазии наверное не хватает.
> Если считать что дырки это + заряды, а электроны -, то вроде понятно а если считать что дырка это вакантное место,
> положительно заряженное без электрона, то все равно причина движения дырок это движение электронов, почему бы не называть все своими именами, т.е. движутся только электроны и все...

Можно считать, что движутся электроны. Но в p-полупроводнике электроны не могут двигаться как СВОБОДНЫЕ частицы: отдельному электроны "силенок не хватит" чтобы перескочить к соседнему атому решетки, где есть "вакантное место".

А вот коллективным усилием множества электронов они могут занять вакантное место. При этом нельзя в точности сказать, какой из электронов его занял (квантовая тождественность частиц), но соседнее место (в направлении убывания потенциала поля) в результате освобождается.

Расчет показывает, что это самое "вакантное место" движется как СВОБОДНАЯ положительно заряженная частица. Вот ее-то и назвали "дыркой".


> > Ничего не понимаю. Фантазии наверное не хватает.
> > Если считать что дырки это + заряды, а электроны -, то вроде понятно а если считать что дырка это вакантное место,
> > положительно заряженное без электрона, то все равно причина движения дырок это движение электронов, почему бы не называть все своими именами, т.е. движутся только электроны и все...

> Можно считать, что движутся электроны. Но в p-полупроводнике электроны не могут двигаться как СВОБОДНЫЕ частицы: отдельному электроны "силенок не хватит" чтобы перескочить к соседнему атому решетки, где есть "вакантное место".

> А вот коллективным усилием множества электронов они могут занять вакантное место. При этом нельзя в точности сказать, какой из электронов его занял (квантовая тождественность частиц), но соседнее место (в направлении убывания потенциала поля) в результате освобождается.

> Расчет показывает, что это самое "вакантное место" движется как СВОБОДНАЯ положительно заряженная частица. Вот ее-то и назвали "дыркой".


А что значит КОЛЛЕКТИВНЫМ УСИЛИЕМ множества электронов,
удается занять вакантное место.


> Кто из знающих физику полупроводниковых приборов объяснит,
> почему при приложении к диоду обратного напряжения, электроны не
> диффундируют под действием поля внешнего в область p- п/п, обогащенного дырками, в результате приложения внешнего поля, и почему не рассасывается p-n переход, т.е. не происходит процесса обратного процессу образования этого перехода, т.е. электроны под действием поля движутся обратно из области p в область n?

Боюсь я не смогу воспроизвести правильное об`яснение - рассказы про дырочную и электронную проводимость есть обман, чтобы дети с глупыми вопросами как работает диод не приставали :)
На сколько я понимаю (если я не прав - сильно ногами не пинайте - понимаю стыдно такие вещи не знать) в зоне p-n происходит диффузия между p и n материалами - в результате по одну сторону от перехода образутся избыток положительного заряда, по другую избыток отрицательного - то есть что-то вроде конденсатора (постоянно в области pn перехода существет электрическое поле направленное в определенную сторону) - в одну сторону переход поэтому беспроблемен (по полю этого конденсатора) - в другую пока напряжение поля не превысит поля этого естественного конденсатора ток течь не будет
Понимаю об`яснение корявое - некорявое смотреть в любом букваре по полупроводникам - эта вещь там, как-правило, считается в самом начале


> > Можно считать, что движутся электроны. Но в p-полупроводнике электроны не могут двигаться как СВОБОДНЫЕ частицы: отдельному электроны "силенок не хватит" чтобы перескочить к соседнему атому решетки, где есть "вакантное место".

> > А вот коллективным усилием множества электронов они могут занять вакантное место. При этом нельзя в точности сказать, какой из электронов его занял (квантовая тождественность частиц), но соседнее место (в направлении убывания потенциала поля) в результате освобождается.

> > Расчет показывает, что это самое "вакантное место" движется как СВОБОДНАЯ положительно заряженная частица. Вот ее-то и назвали "дыркой".

>
> А что значит КОЛЛЕКТИВНЫМ УСИЛИЕМ множества электронов,
> удается занять вакантное место.

Электрическое поле действует на все электроны. И хотя каждый из них привязан к определенному атому, в результате их орбиты испытывают искажение. Это искажение в свою очередь действует на другие электроны. Если бы вакантного места не существовало, все бы небольшим смещением орбит и закончилось. А так эти искажения в окрестности вакантного места как бы усиливаются, что и приводит к перескоку электрона.


> > А что значит КОЛЛЕКТИВНЫМ УСИЛИЕМ множества электронов,
> > удается занять вакантное место.

> Электрическое поле действует на все электроны. И хотя каждый из них привязан к определенному атому, в результате их орбиты испытывают искажение. Это искажение в свою очередь действует на другие электроны. Если бы вакантного места не существовало, все бы небольшим смещением орбит и закончилось. А так эти искажения в окрестности вакантного места как бы усиливаются, что и приводит к перескоку электрона.

Мне кажется, что это чрезмерно упрощённая модель того, что происходит в полупроводнике. Обычно свойства полупроводника рассматриваются в терминологии зонной структуры.


Объяснение работы диода удалось коллеге лишь наполовину. Оно, действительно, «на пальцах». Но, увы, неверно. Из этого объяснения, к примеру, следует, что обеднённая зона возникает при обратном напряжении. Главная неприятность в том, что суть вопроса остаётся в тумане.
Для того, чтобы понять, почему не рассасывается p-n переход, необходимо разобраться в том, как он образуется. А образуется эта самая обеднённая зона при контакте p и n областей вообще без всякого напряжения, как результат уравнивания противоположных тенденция: диффузии и автоматически появляющегося внутреннего поля. Внешнее поле нарушает это равновесие. Прямое напряжение уменьшает, а обратное увеличивает результирующее поле перехода. В первом случае начинается диффузия, а во втором – нет, т.к. она и при меньшем поле уже была скомпенсирована. Вот и вся недолга.


> Объяснение работы диода удалось коллеге лишь наполовину. Оно, действительно, «на пальцах». Но, увы, неверно. Из этого объяснения, к примеру, следует, что обеднённая зона возникает при обратном напряжении. Главная неприятность в том, что суть вопроса остаётся в тумане.
> Для того, чтобы понять, почему не рассасывается p-n переход, необходимо разобраться в том, как он образуется. А образуется эта самая обеднённая зона при контакте p и n областей вообще без всякого напряжения, как результат уравнивания противоположных тенденция: диффузии и автоматически появляющегося внутреннего поля. Внешнее поле нарушает это равновесие. Прямое напряжение уменьшает, а обратное увеличивает результирующее поле перехода. В первом случае начинается диффузия, а во втором – нет, т.к. она и при меньшем поле уже была скомпенсирована. Вот и вся недолга.

Все написано правильно как в учебнике,
только вопрос все равно в тумане...почему бы не рассосаться
p-n переходу, ведь имела место диффузия, легко и непринужденно без всякого наложения поля, а если приложили внешнее поле (включение обратное), не происходит обратного,может быть потому что считается что в p п/п
основные носители дырки и они имеют большую подвижность,т.е.
скорее произойдет смещение дырок, нежели электронов...?
Можно так полагать?


> Объяснение работы диода удалось коллеге лишь наполовину. Оно, действительно, «на пальцах». Но, увы, неверно. Из этого объяснения, к примеру, следует, что обеднённая зона возникает при обратном напряжении. Главная неприятность в том, что суть вопроса остаётся в тумане.
> Для того, чтобы понять, почему не рассасывается p-n переход, необходимо разобраться в том, как он образуется. А образуется эта самая обеднённая зона при контакте p и n областей вообще без всякого напряжения, как результат уравнивания противоположных тенденция: диффузии и автоматически появляющегося внутреннего поля. Внешнее поле нарушает это равновесие. Прямое напряжение уменьшает, а обратное увеличивает результирующее поле перехода. В первом случае начинается диффузия, а во втором – нет, т.к. она и при меньшем поле уже была скомпенсирована. Вот и вся недолга.

Все правильно Вы говорите. Обедненая зона возникает за счет диффузии и без приложения внешнего поля . Но это уже усложнение моего простенького объяснения "на пальцах". Не требуйте слишком многого от последнего. Оно конечно "неправильное", ничего не говорит о "рассасывании", но зато одностороннюю проводимость объясняет без всякой диффузии.

А диффузия и представления о "рассасывании" чего-то там нам могут потребоваться разве что для того, чтобы объяснить, почему зависимость тока от напряжения имеет не "угловой" характер, а экспоненциальный.

Вопрос был о "рассасывании", согласен. Но мне показалось, что он возник именно из-за трудности восприятия той сложной картины с диффузиями и рассасываниями, которая приводится для объяснения анизотропной проводимости в учебнике.


> Мне кажется, что это чрезмерно упрощённая модель того, что происходит в полупроводнике. Обычно свойства полупроводника рассматриваются в терминологии зонной структуры.

Да, очень упрощенная. Но терминология зонной структуры для школьного уровня - это наверное слишком.


> > Объяснение работы диода удалось коллеге лишь наполовину. Оно, действительно, «на пальцах». Но, увы, неверно. Из этого объяснения, к примеру, следует, что обеднённая зона возникает при обратном напряжении. Главная неприятность в том, что суть вопроса остаётся в тумане.
> > Для того, чтобы понять, почему не рассасывается p-n переход, необходимо разобраться в том, как он образуется. А образуется эта самая обеднённая зона при контакте p и n областей вообще без всякого напряжения, как результат уравнивания противоположных тенденция: диффузии и автоматически появляющегося внутреннего поля. Внешнее поле нарушает это равновесие. Прямое напряжение уменьшает, а обратное увеличивает результирующее поле перехода. В первом случае начинается диффузия, а во втором – нет, т.к. она и при меньшем поле уже была скомпенсирована. Вот и вся недолга.

> Все написано правильно как в учебнике,
> только вопрос все равно в тумане...почему бы не рассосаться
> p-n переходу, ведь имела место диффузия, легко и непринужденно без всякого наложения поля, а если приложили внешнее поле (включение обратное), не происходит обратного,может быть потому что считается что в p п/п
> основные носители дырки и они имеют большую подвижность,т.е.
> скорее произойдет смещение дырок, нежели электронов...?
> Можно так полагать?

Нет, так полагать нельзя. Здесь путаница. Вы подумайте: если диффузия происходит «легко и непринуждённо», без всякого наложения поля, то почему p-n переход не «накрывает» весь кристалл. Ответ: а потому, что возникает внутреннее поле, которое толкает носители в противоположную сторону. Возможность равновесия связана с тем, что интенсивность диффузии почти не изменяется, а компенсирующий фактор по мере диффузии нарастает. Обратное поле только увеличивает барьер. С чего бы ему рассасываться, спрашивается? Пример. Учащиеся диффундируют в сад воровать яблоки. Хозяин начинает строить забор. При некоторой высоте забора диффузия прекращается (овчинка выделки не стоит). Если после этого ещё надстроить забор, то тока учащихся, естественно, не будет (его и при меньшей высоте уже не было). Но яблоки от этого не рассосутся.
И вообще, если в вашем учебнике написано так, как я объяснил, значит у вас хороший учебник – нужно его читать внимательно, и всё пройдёт.
С Уважением


> > > Объяснение работы диода удалось коллеге лишь наполовину. Оно, действительно, «на пальцах». Но, увы, неверно. Из этого объяснения, к примеру, следует, что обеднённая зона возникает при обратном напряжении. Главная неприятность в том, что суть вопроса остаётся в тумане.
> > > Для того, чтобы понять, почему не рассасывается p-n переход, необходимо разобраться в том, как он образуется. А образуется эта самая обеднённая зона при контакте p и n областей вообще без всякого напряжения, как результат уравнивания противоположных тенденция: диффузии и автоматически появляющегося внутреннего поля. Внешнее поле нарушает это равновесие. Прямое напряжение уменьшает, а обратное увеличивает результирующее поле перехода. В первом случае начинается диффузия, а во втором – нет, т.к. она и при меньшем поле уже была скомпенсирована. Вот и вся недолга.

> > Все написано правильно как в учебнике,
> > только вопрос все равно в тумане...почему бы не рассосаться
> > p-n переходу, ведь имела место диффузия, легко и непринужденно без всякого наложения поля, а если приложили внешнее поле (включение обратное), не происходит обратного,может быть потому что считается что в p п/п
> > основные носители дырки и они имеют большую подвижность,т.е.
> > скорее произойдет смещение дырок, нежели электронов...?
> > Можно так полагать?

> Нет, так полагать нельзя. Здесь путаница. Вы подумайте: если диффузия происходит «легко и непринуждённо», без всякого наложения поля, то почему p-n переход не «накрывает» весь кристалл. Ответ: а потому, что возникает внутреннее поле, которое толкает носители в противоположную сторону. Возможность равновесия связана с тем, что интенсивность диффузии почти не изменяется, а компенсирующий фактор по мере диффузии нарастает. Обратное поле только увеличивает барьер. С чего бы ему рассасываться, спрашивается? Пример. Учащиеся диффундируют в сад воровать яблоки. Хозяин начинает строить забор. При некоторой высоте забора диффузия прекращается (овчинка выделки не стоит). Если после этого ещё надстроить забор, то тока учащихся, естественно, не будет (его и при меньшей высоте уже не было). Но яблоки от этого не рассосутся.
> И вообще, если в вашем учебнике написано так, как я объяснил, значит у вас хороший учебник – нужно его читать внимательно, и всё пройдёт.
> С Уважением

Обратное поле только усиливает барьер, все правильно,
оно еще больше не дает электронам и дыркам двигаться через барьер, но это в ту сторону куда барьер увеличился, но
про обратную сторону вы ни чего не сказали, почему бы объемному заряду не рассосаться...?


> > > > Объяснение работы диода удалось коллеге лишь наполовину. Оно, действительно, «на пальцах». Но, увы, неверно. Из этого объяснения, к примеру, следует, что обеднённая зона возникает при обратном напряжении. Главная неприятность в том, что суть вопроса остаётся в тумане.
> > > > Для того, чтобы понять, почему не рассасывается p-n переход, необходимо разобраться в том, как он образуется. А образуется эта самая обеднённая зона при контакте p и n областей вообще без всякого напряжения, как результат уравнивания противоположных тенденция: диффузии и автоматически появляющегося внутреннего поля. Внешнее поле нарушает это равновесие. Прямое напряжение уменьшает, а обратное увеличивает результирующее поле перехода. В первом случае начинается диффузия, а во втором – нет, т.к. она и при меньшем поле уже была скомпенсирована. Вот и вся недолга.

> > > Все написано правильно как в учебнике,
> > > только вопрос все равно в тумане...почему бы не рассосаться
> > > p-n переходу, ведь имела место диффузия, легко и непринужденно без всякого наложения поля, а если приложили внешнее поле (включение обратное), не происходит обратного,может быть потому что считается что в p п/п
> > > основные носители дырки и они имеют большую подвижность,т.е.
> > > скорее произойдет смещение дырок, нежели электронов...?
> > > Можно так полагать?

> > Нет, так полагать нельзя. Здесь путаница. Вы подумайте: если диффузия происходит «легко и непринуждённо», без всякого наложения поля, то почему p-n переход не «накрывает» весь кристалл. Ответ: а потому, что возникает внутреннее поле, которое толкает носители в противоположную сторону. Возможность равновесия связана с тем, что интенсивность диффузии почти не изменяется, а компенсирующий фактор по мере диффузии нарастает. Обратное поле только увеличивает барьер. С чего бы ему рассасываться, спрашивается? Пример. Учащиеся диффундируют в сад воровать яблоки. Хозяин начинает строить забор. При некоторой высоте забора диффузия прекращается (овчинка выделки не стоит). Если после этого ещё надстроить забор, то тока учащихся, естественно, не будет (его и при меньшей высоте уже не было). Но яблоки от этого не рассосутся.
> > И вообще, если в вашем учебнике написано так, как я объяснил, значит у вас хороший учебник – нужно его читать внимательно, и всё пройдёт.
> > С Уважением

> Обратное поле только усиливает барьер, все правильно,
> оно еще больше не дает электронам и дыркам двигаться через барьер, но это в ту сторону куда барьер увеличился, но
> про обратную сторону вы ни чего не сказали, почему бы объемному заряду не рассосаться...?

Дырки это не позитроны - это отсутствие электрона на оболочке. При рекомбинации дырки и электрона полное число электронов не уменьшается при этом в соответствующей области либо будет лишний электрон, либо лишний положительный заряд то есть область окажется заряженной. В принципе можно приложить такое поле что все дырки и электроны рекомбинируют, как следствие все свободные электроны соберутся в одной зоне, но поле должно быть гиганским.

PS подвижность у электронов всегда больше чем у дырок
Так как дырки фактически состоят из кучи электронов.


> Обратное поле только усиливает барьер, все правильно,
> оно еще больше не дает электронам и дыркам двигаться через барьер, но это в ту сторону куда барьер увеличился, но
> про обратную сторону вы ни чего не сказали, почему бы объемному заряду не рассосаться...?

А он, наверное, и "рассосётся", когда приложенное напряжение будет больше контактной разности потенциалов на p-n переходе. Без внешнего напряжения в p-n переходе образуется запорный слой, через который текут токи в обоих направлениях: в одну сторону течёт дрейфовый ток неосновных носителей заряда, а в другую - диффузионный ток основных носителей заряда, которые в силу их интенсивного теплового движения сумели преодолеть потенциальный барьер запорного слоя. Когда нет внешнего напряжения, эти токи равны и компенсируют друг друга. Когда мы подаём напряжение U в прямом направлении, толщина запорного слоя уменьшается пропорционально (U-Uk)1/2, где Uk - контактная разность потенциалов на p-n переходе (высота потенциального барьера). Соответственно резко возрастает диффузионный ток.



Дело в том, что объёмный заряд, ширина зоны и высота барьера – это, грубо говоря, одно и тоже. Точнее, это понятия взаимосвязанные. Повышение барьера происходит за счёт «обнажения» большего объёмного заряда, т.е. автоматически объёмный заряд увеличивает. Вы же почему-то рассматриваете эти процессы как независимые. Итак, повышение барьера и рассасывание (уменьшение) объёмного заряда принципиально не возможно. Точно так же, как невозможно повысить интеллектуальный уровень народа, высылая всех интеллектуалов за границу.


>
> Дело в том, что объёмный заряд, ширина зоны и высота барьера – это, грубо говоря, одно и тоже. Точнее, это понятия взаимосвязанные. Повышение барьера происходит за счёт «обнажения» большего объёмного заряда, т.е. автоматически объёмный заряд увеличивает. Вы же почему-то рассматриваете эти процессы как независимые. Итак, повышение барьера и рассасывание (уменьшение) объёмного заряда принципиально не возможно. Точно так же, как невозможно повысить интеллектуальный уровень народа, высылая всех интеллектуалов за границу.


Я вроде все так и представляю, но к сожелению не могу понять почему бы электронам не начать двигаться в обратную сторону при обратном U, в сторону откуда они с легкостью диффундировали...Вот даже если рассматривать задачу так:
есть две области + и - возникшие в p-n переходе, между ними
поле, потом наложили вненшее поле, поле усилилось в p-n переходе, => затруднено продвижение электронов в p-обл., а соответственно дырок в n-обл, при этом дырки и электроны соотв. в p и n областях движутся в стороны от p-n перехода,
при этом заряд в окресности перехода еще более оголяется
усиливается (- в p-области, а + в n-области), т.е. поле еще усиливается, получается что все поле сосредотачивается в переходе. Может быть тут получается равновесие, из-за оттока дырок, и электронов в сторону контакта с проводником,
поле между обедненными зонами и зонами богатыми из за оттока, будет компенсировать с внешним, а в самом переходе поле увеличится, и будет сосредоточено в основном там.
Получается равновесие что ли? Т.е. нет причины двигаться электронам обратно....


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100