Физический смысл контактной разности потенциалов в переходе кремниевого диода
1) Что представляет собой физический смысл контактной разности потенциалов φк р-n перехода кремниевого диода?
1) Что представляет собой физический смысл контактной разности потенциалов φк р-n перехода кремниевого диода?
2) Как можно определить ширину p-n перехода с точки зрения областей n и р - dn и dp, а также полную ширину перехода d = dn + dp?
3) Какая будет максимальная величина напряженности контактного поля ем, если известны следующие значения: σn = 3,2 ом^-1 * см^-1 и σр = 4,8 ом^-1 * см^-1; μn = 800 см^2/в * с; μр = 250 см^2/в * с; т = 300 к?
4) Как изменится высота потенциального барьера ip, если к р-п переходу приложить внешнее напряжение: а) u1 = +0,3 в? б) v2?
2) Как можно определить ширину p-n перехода с точки зрения областей n и р - dn и dp, а также полную ширину перехода d = dn + dp?
3) Какая будет максимальная величина напряженности контактного поля ем, если известны следующие значения: σn = 3,2 ом^-1 * см^-1 и σр = 4,8 ом^-1 * см^-1; μn = 800 см^2/в * с; μр = 250 см^2/в * с; т = 300 к?
4) Как изменится высота потенциального барьера ip, если к р-п переходу приложить внешнее напряжение: а) u1 = +0,3 в? б) v2?
16.12.2023 09:19
Написать свой ответ:
Описание: Контактная разность потенциалов φк р-n представляет собой разницу потенциалов между р-областью и n-областью в переходе кремниевого диода. Физический смысл этой разности потенциалов связан с разделением зарядов на границе перехода.
Когда р-область и n-область соединяются, происходит диффузия носителей заряда. В р-области, где преобладают дырки (положительные заряды), происходит диффузия электронов из n-области, где преобладают электроны (отрицательные заряды). Это приводит к образованию обедненной p-области и обедненной n-области около контакта.
Контактная разность потенциалов создается для удержания этих обедненных областей и компенсации потоков диффузии. Она устанавливается таким образом, чтобы создать электрическое поле, которое затрудняет дальнейшую диффузию носителей заряда. Это поле создается уровнием фермиевской энергии (потенциала) при переходе кремниевого диода.
Дополнительный материал: Представьте, что у вас есть кремниевый диод, состоящий из р-области и n-области. Вам нужно определить контактную разность потенциалов φк р-n. Чтобы сделать это, вы измеряете потенциалы обоих областей и вычитаете из потенциала р-области потенциал n-области.
Совет: Чтобы лучше понять физический смысл контактной разности потенциалов, полезно представить себе разделение зарядов и электрическое поле, создаваемое в переходе. Также полезно изучить фермиевский уровень энергии и его связь с контактной разностью потенциалов.
Задание: Какой будет контактная разность потенциалов φк р-n, если потенциал р-области равен 0,5 В, а потенциал n-области равен 0,2 В?