Контакт электронного и дырочного полупроводников

Электронно-дырочным переходом, или p-n переходом, называют переходный слой между областями полупроводника с различным типом электропроводности.

При идеальном контакте полупроводников с различным типом электропроводности происходит процесс диффузии электронов из n-области в р-область и дырок из р-области в n-область. Причиной этого является наличие градиента концентрации носителей заряда: концентрация электронов в полупроводнике n-типа во много раз превышает концентрацию электронов в дырочном полупроводнике, где они являются неосновными. То же самое можно сказать и для дырок. В результате этого в контактном слое между полупроводниками с различным типом электропроводности возникает область с низкой концентрацией свободных носителей заряда. Объемные заряды ионизированных доноров и акцепторов образуют двойной электрический (запирающий) слой (рис. 13.17).

Транзи́стор — радиоэлектронный компонент из полупроводникового материала, обычно с тремя выводами, позволяющий входным сигналом управлять током в электрической цепи. Обычно используется для усиления, генерации и преобразования электрических сигналов.

Биполярные (носители заряда движутся от эмиттера через тонкую базу к коллектору).

· n-p-n структуры, «обратной проводимости».

· p-n-p структуры, «прямой проводимости».

Полевые (ток протекает от истока до стока через канал под затвором).

· с p-n переходом.

· с изолированным затвором — МДП-транзистор.

Гетеропереход — контакт двух различных полупроводников. Гетеропереходы образуются между полупроводниками с различными электрофи-зическими характеристиками: диэлектрической проницаемостью ε, шириной запрещен-ной зоны ΔW, работой выхода Pс и термодинамической работой выхода P.

Гетеропереходы могут быть монокристаллические и поликристаллические, резкие и плавные, идеальные и неидеальные, анизотипные (p-n-гетеропереходы) и изотипные (p-p- и n-n-гетеропереходы).

Возможность получения монокристаллических гетеропереходов, то есть контактов различных по химическому составу полупроводников, осуществленных в одном монокристалле, связана с развитием методов эпиксиального выращивания полупроводниковых кристаллов, то есть образования единообразно относительно друг друга ориентированных кристаллов одного вещества на грани другого вещества.

В резком гетеропереходе изменение химического состава происходит на расстоянии, меньшем ширины области объемного заряда перехода.

В идеальном гетеропереходе на границе раздела перехода отсутствуют дефекты и граничные состояния.

Комбинация нескольких гетеропереходов, p-n-переходов в одной монокристаллической структуре, обычно составляющей часть полупроводникового прибора, называется гетероструктурой.