Запирающий слой

До сих пор мы говорили о техническом применении полупроводников какого-либо одного вида - либо электронных, либо дырочных. Но есть устройства, в которых сочетаются оба вида полупроводников.

Представьте себе полупроводник, в котором как бы срослись два слоя с разными примесями - электронный (п) и дырочный (р), т. е. в нем имеется р - n-переход. Из электронного слоя в дырочный продвигаются благодаря диффузии электроны. Они оставляют пустые места в атомах - дырки. В дырочном же слое электроны - пришельцы из электронной области - "проваливаются" в дырки, количество которых поэтому уменьшается. Вблизи границы раздела получается с дырочной стороны избыток электронов, а с электронной - избыток дырок. В конце концов наступит равновесие, количество электронов-перебежчиков и дырок-перебежчиц уравняется. И тогда в дырочном слое у самой его границы возникнет ряд отрицательных зарядов, а в электронном - ряд положительных зарядов. Между двумя разноименными зарядами, как между обкладка-ми заряженного конденсатора, появится электрическое поле. Оно будет направлено против новых "нарушителей границы". В электронном слое это поле станет задерживать электроны, стремящиеся перейти границу, - оттолкнет их обратно. А в дырочной области пограничное поле оттолкнет обратно новые дырки-перебежчицы. Движение зарядов через границу прекратится. На границе возникнет запирающий слой, преодолеть который носители тока не смогут без помощи внешнего электрического поля. Этот запирающий слой - основа многих ценнейших аппаратов и приборов.

перейти к началу страницы