A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
Ez a szócikk nem tünteti fel a független forrásokat, amelyeket felhasználtak a készítése során. Emiatt nem tudjuk közvetlenül ellenőrizni, hogy a szócikkben szereplő állítások helytállóak-e. Segíts megbízható forrásokat találni az állításokhoz! Lásd még: A Wikipédia nem az első közlés helye. (2018 áprilisából) |
A p-n átmenet egy n típusú és egy p típusú félvezető találkozásánál alakulhat ki. Mivel az átmenet két oldalán eltér a félvezetőpolaritás, ezért más-más lesz a többségi töltéshordozó. Az n típusú oldalon az elektronok, a p típusú oldalon az elektronlyukak vannak többségben. A két anyagi tartomány közötti elektromos kontaktus kialakulása hatására mindkét oldalról töltéshordozók áramlanak a másik oldalra, és részben semlegesítik egymást. Ennek következtében a határfelületen egyensúlyi állapotban töltéshordozóban szegény kiürített tartomány alakul ki.
A két félvezetőtípus
A p-n átmenet például kialakítható úgy, hogy egy félvezető kristály különböző tartományait eltérő szennyezőatomokkal adalékolják, azaz dópolják.
- N-típus esetén a félvezető anyagát a gyártás során elektrontöbblettel rendelkező anyaggal dópolják, ezért ott negatív töltéstöbblet alakul ki (ezért hívjuk n típusúnak). Mivel a szennyezőatom ebben az esetben szabad elektront ad a mátrixhoz, ezért a szennyezőt donornak nevezzük. Ez szilícium esetén lehet például foszfor, ami 5 vegyértékelektronnal rendelkezik, melyből 4 vesz részt a kötésben, az 5. pedig szabad elektronként a vezetési sávba juthat.
- P-típus esetén a félvezetőt elektronhiánnyal rendelkező anyaggal dópolják, ezért ott a negatív töltések hiánya, illetve a szilárdtestfizikai interpretáció szerint elektronlyuk típusú töltéshordozók túlsúlya alakul ki. Mivel a szennyezőatom elektronokat vesz fel a mátrixból (tehát elektronlyukakat kelt), ezért akceptornak nevezzük. Például a bórnak 3 vegyértékelektronja van, mely a szilíciuménál eggyel kevesebb, így a bórral dópolt szilíciumban elektronlyukak alakulnak ki, melyek a vegyértéksávba juthatnak.
Egy p- vagy n típusú félvezetőnek aránylag jó a vezetőképessége, azonban az átmeneti réteg nem vezet. Ezt a nem vezető réteget kiürülési tartománynak nevezik. Ez azért jön létre, mert a két réteg töltéshordozói (n-típusnál az elektronok, p-típusnál az elektronlyukak) kölcsönhatásba léphetnek egymással és rekombinálódhatnak. Az elektron és a lyuk találkozásakor ilyen egyszerű esetben az elektron betölti a lyukat és mindkettő megszűnik. A kiürített tartomány segítségével érdekes elektronikai alkalmazásokat lehet megvalósítani.
Többségi töltéshordozónak az adalékolt anyagnak többségben részt vevő töltéshordozóit nevezzük (tehát n-típus esetén ezek elektronok, míg p-típus esetén az elektronlyukak). A kisebbségi töltéshordozók pedig a másik csoport (n-típus esetén elektronlyukak, p-típus esetén elektronok).
P-n átmenetek felépítése és működése
Ha egy n- és egy p típusú réteget rakunk egymás mellé, akkor az adalékoló atomok eloszlása megváltozik. A p-n átmenet a két különböző adalékolású anyag határán jön létre, és csak néhány mikrométer vastagságú. A két réteg érintkezésénél a töltéshordozók koncentrációkülönbsége miatt a töltések diffúziója indul meg.
A koncentráció különbség miatt a p oldalról az n oldalra megindul a részecskék vándorlása diffúziós áram, és középen, a tértöltési zónában rekombinálódnak. Miután a szabad töltések elvándoroltak, a helyhez kötött töltések egy E diffúziós potenciált hoznak létre. A kisebbségi töltéshordozók pedig driftáramot hoznak létre a kiürített részbe való vándorlással. Ezek között energiaegyensúly alakul ki. Először a p-n átmenet közvetlen közelében lévő többségi töltéshordozók áramlanak a másik oldalra és rekombinálódnak. Ebből viszont az következik, hogy a PN átmenet két oldalán kialakul a kiürített tartomány, amelyből a töltéshordozók elfogytak.
Az elektromos erőteret létrehozó tértöltés-tartomány két oldalán kialakul egy belső potenciálgát, amit UD diffúziós feszültségnek, általánosabban kontaktpotenciálnak nevezünk. A diffúziós potenciál a p-oldalon negatív, az n-oldalon pozitív potenciált hoz létre. A két oldal közti teljes potenciálkülönbséget nevezzük diffúziós potenciálnak. Germániumnál az UD= 0,1 – 0,2 V míg szilíciumnál UD= 0,6 – 0,7 V.
Előfeszítés
Nyitóirányú előfeszítés
Azt nevezzük nyitóirányú előfeszítésnek, amikor a p típusú részre pozitív, az n típusú részre pedig negatív feszültséget kapcsolunk.
Így a p típusú rétegben lévő lyukak és az n típusú rétegben lévő elektronok a kiürülési réteg felé mozdulnak a taszító erő miatt, csökkentve ezzel a kiürülési tartomány vastagságát és csökkentve a potenciálgátat, ami a kiürülési tartomány miatt jött létre. Az előfeszítést (a feszültséget) növelve a kiürülési tartomány olyan vékonnyá válhat, hogy a töltéshordozók át tudnak menni rajta és így az összeállítás ellenállása nagyon lecsökken, megindul a töltésáramlás. (Ha az elektron átjut a kiürülési tartományon a p típusú rétegbe, akkor ott nem rekombinálódik, hanem eljut a feszültségforrásig.)
Záróirányú előfeszítés
Záróirányú előfeszítésről akkor beszélünk, ha a p típusú részre negatív, az n típusú részre pedig pozitív feszültséget kapcsolunk.
Ilyenkor a p típusú tartomány töltéshordozói (lyukak) távolodnak a kiürülési rétegtől, hisz a negatív pólus vonzza őket, és hasonlóan távolodnak a kiürülési rétegtől az n típusú tartomány töltéshordozói (elektronok) is. Így megnövekszik a kiürülési tartomány vastagsága, illetve nő az átmenetnél fellépő potenciálgát, így jelentősen nő az összeállítás elektromos ellenállása. Ha az előfeszítés elér egy kritikus értéket, a p-n átmenet megszűnik (ezt a jelenséget letörésnek nevezik) és megindul a töltések áramlása.
Kapcsolódó szócikkek
|
A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket.
Órajel
Óriás mágneses ellenállás
Összeadó (elektronika)
Üvegtörés-érzékelő
555-ös időzítő IC
Abszorpciós hullámmérő
Aktív ciklusidő
Aktív szűrő
Alkalmazásspecifikus integrált áramkör
Alkalmazásspecifikus standard termék
Amplitúdódiszkriminátor
Anód
Analóg-digitális átalakító
Analógia
Analóg elektromechanikus műszerek
Analóg műszerek közös szerkezeti elemei
Antennapolarizáció
Aránydetektor
Arduinome
ATmega328
ATmega88
Atmel AVR
Automatikus erősítésszabályozás
Automatikus frekvenciaszabályozás
Automatikus optikai vizsgálat
Bifiláris tekercs
Bionika
Bitszelet technika
Bode-diagram
CB-rádió
Dekatron
Demodulátor
Diódás demodulátor
Dielektromos abszorpció
Digital signage
Egyenáramú teljesítmény mérése
Egyfázisú váltakozó áramú teljesítmény mérése
Egylapkás rendszer
Elektródaszárító
Elektromos penetrációs görbe
Elektronika
Elemméretek listája
Elhangolt rezgőkörös demodulátor
Ellenállás–tranzisztor logika
Ellenütemű demodulátor
Erősítés
Erősítő
Erősítő áramkör
Fényorgona
Földelés
Fantomtáp
Felületszerelési technológia
Flip-flop (elektronika)
Flipflop (elektronika)
Fotoellenállás
Fotolitográfia
Glimmlámpa
GPS-vezérelt oszcillátor
Gyengeáram
Háromfázisú váltakozó áramú teljesítmény mérése
Hővezető lap
Hall-effektus
HP200A
HP200CD
Hullámvezető
IPS panel
Jósági tényező
Jitter
Közös módusú elnyomás
Kapacitás-feszültség mérés
Kapcsoló
Kapcsolóüzemű tápegység
Kaszkádgyorsító
Kibocsátókapcsolt logika
Kirchhoff-törvények
Koronakisülés
Kristálykályha
Kristályoszcillátor
Kvantálási zaj
Kvantálás (jelfeldolgozás)
Lítiumion-akkumulátor
Lokátor
Műveleti erősítő
Maradékfeszültség
Mechatronika
MEMS
Mikrochip (állatmegjelölés)
Mikroelektronika
Mikromat építőkészlet
Négypólusok
Negatív ellenállás
Nikkel-metál-hidrid akkumulátor
No Instruction Set Computing
Nyitásérzékelő
OLED-televízió
Oszcillátor
Package on package
PMR-rádió
PMR rádió
Programozható logikai mátrix
Rádió-vevőkészülék
Rövidre zárás
RAM
RC oszcillátorok
Rezgőkör
ROM
Sörétzaj
SAE800
SDR (Software-defined radio)
Shift regiszter
Sinc-szűrő
SINPO
SLAR
Sugárzott teljesítmény
Szabályozás
Szaggató
Szekvenciális logika
Szent Elmo tüze
Szerelőlap
Szerkesztő:Pegy22/Alkalmi
SZESAT
Szilárdtest relé
Szimmetrikus audiovonal
Szinkronizálás (elektrotechnika)
Tápvonal
Távirányító
Távközlési Kutató Intézet
Túlfeszültség
Tekercselt huzalkötés
Teljesítményelektronika
Tranzisztor–tranzisztor logika
Tranzisztoros demodulátor
Tranzisztoros rádió
Ultrakapacitás
V-chip
Varázsszem
Versenyhelyzet
Villamosmérnök
Volksempfänger
Walkman
Ward Leonard-rendszer
Wien-hidas oszcillátor
Zener-effektus
A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket.