በቆሻሻ ማጠራቀሚያዎች ላይ በጥብቅ ይወሰናል. ሴሚኮንዳክተሮች፣ የኤሌክትሪክ ባህሪያትበሌሎች ድብልቅ ነገሮች ላይ የተመሰረተ ነው የኬሚካል ንጥረ ነገሮች, ተጠርተዋል ርኩስ ሴሚኮንዳክተሮች. ሁለት አይነት ቆሻሻዎች አሉ፡ ለጋሽ እና ተቀባይ።

ለጋሽርኩስ ይባላል ፣ አተሞቹ ሴሚኮንዳክተር ነፃ ኤሌክትሮኖችን ይሰጣሉ ፣ እና ከነፃ ኤሌክትሮኖች እንቅስቃሴ ጋር ተያይዞ የሚመጣው የኤሌክትሪክ ንክኪ ኤሌክትሮኒክ. ሴሚኮንዳክተር ኤሌክትሮኒካዊ ኮንዳክተር ያለው ኤሌክትሮኒክ ሴሚኮንዳክተር ይባላል እና በተለምዶ ይገለጻል። የላቲን ፊደል n "አሉታዊ" የሚለው ቃል የመጀመሪያ ፊደል ነው.

በሴሚኮንዳክተር ውስጥ የኤሌክትሮኒክስ ኮንዳክሽን የመፍጠር ሂደትን እንመልከት. ሲሊኮን እንደ ዋናው ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁስ እንውሰድ (የሲሊኮን ሴሚኮንዳክተሮች በጣም የተለመዱ ናቸው). ሲሊኮን (ሲ) በአተም ውጫዊ ምህዋር ውስጥ አራት ኤሌክትሮኖች አሉት, ይህም የኤሌክትሪክ ባህሪያቱን የሚወስን (ማለትም በቮልቴጅ ተጽእኖ ስር የሚንቀሳቀሱ, ይፈጥራሉ. ኤሌክትሪክ). የአርሴኒክ (አስ) ንፁህ አተሞች ወደ ሲሊከን ሲገቡ፣ በውስጡም አምስት ኤሌክትሮኖች በውጪ ምህዋሩ ውስጥ ሲሆኑ፣ አራት ኤሌክትሮኖች ከአራት የሲሊኮን ኤሌክትሮኖች ጋር ይገናኛሉ፣ covalent ቦንድእና አምስተኛው የአርሴኒክ ኤሌክትሮን ነፃ ሆኖ ይቆያል። በነዚህ ሁኔታዎች ውስጥ, ከአቶም በቀላሉ ይለያል እና በንጥረቱ ውስጥ መንቀሳቀስ ይችላል.

ተቀባይአተሞች ኤሌክትሮኖችን ከአስተናጋጁ ሴሚኮንዳክተር አተሞች የሚቀበሉ ርኩስ ነው። የተገኘው የኤሌክትሪክ ንክኪነት, ከአዎንታዊ ክፍያዎች እንቅስቃሴ ጋር የተያያዘ - ጉድጓዶች, የጉድጓድ መቆጣጠሪያ ይባላል. ቀዳዳ ኤሌክትሪክ ያለው ሴሚኮንዳክተር ቀዳዳ ሴሚኮንዳክተር ይባላል እና በተለምዶ በላቲን ፊደል p - “አዎንታዊ” የሚለው ቃል የመጀመሪያ ፊደል ይባላል።

ጉድ conductivity ምስረታ ሂደት እንመልከት. ኢንዲየም (ኢን) ንፁህ አተሞች ወደ ሲሊኮን ሲገቡ በውጭው ምህዋር ውስጥ ሶስት ኤሌክትሮኖች ያሉት ሲሆን ከሶስት የሲሊኮን ኤሌክትሮኖች ጋር ግንኙነት ውስጥ ይገባሉ ነገር ግን ይህ ግንኙነት ያልተሟላ ሆኖ ተገኝቷል ከአራተኛው ጋር ለመገናኘት አንድ ተጨማሪ ኤሌክትሮኖች ይጎድላሉ. ኤሌክትሮን የሲሊኮን. የርኩሰት አቶም የጎደለውን ኤሌክትሮን በአቅራቢያው ካሉት የአስተናጋጁ ሴሚኮንዳክተር አተሞች ያገኛል ፣ ከዚያ በኋላ ከአራቱም አጎራባች አቶሞች ጋር ይገናኛል። ለኤሌክትሮን መጨመር ምስጋና ይግባውና ከልክ ያለፈ አሉታዊ ክፍያ ያገኛል, ማለትም ወደ አሉታዊ ionነት ይለወጣል. በተመሳሳይ ጊዜ አራተኛው ኤሌክትሮኖል ወደ ርኩስ አቶም የሄደበት ሴሚኮንዳክተር አቶም ከአጎራባች አተሞች ጋር በሶስት ኤሌክትሮኖች ብቻ ይገናኛል. ስለዚህ፣ ከልክ ያለፈ አወንታዊ ክፍያ ይነሳል እና ያልተሞላ ቦንድ ይታያል፣ ማለትም ቀዳዳ.

አንዱ ጠቃሚ ንብረቶችሴሚኮንዳክተር (ሴሚኮንዳክተር) ቀዳዳዎች ካሉ, ምንም እንኳን ነፃ ኤሌክትሮኖች ባይኖሩም, ጅረት በእሱ ውስጥ ማለፍ ይችላል. ይህ የሚገለጸው ከአንድ ሴሚኮንዳክተር አቶም ወደ ሌላው ለመንቀሳቀስ በቀዳዳዎች ችሎታ ነው.

በሴሚኮንዳክተር ውስጥ የ "ቀዳዳዎች" እንቅስቃሴ

ለጋሽ ርኩሰትን ወደ ሴሚኮንዳክተር እና ተቀባይ ርኩሰት ወደ ሌላ ክፍል በማስተዋወቅ በውስጡ ኤሌክትሮን እና ቀዳዳ ንክኪ ያላቸውን ክልሎች ማግኘት ይቻላል ። በኤሌክትሮን እና ቀዳዳ conductivity ክልሎች መካከል ያለውን ድንበር ላይ, አንድ የሚባሉት ኤሌክትሮ-ቀዳዳ ሽግግር.

P-N መጋጠሚያ

የአሁኑ ጊዜ ሲያልፍ የሚከሰቱትን ሂደቶች እንመልከት ኤሌክትሮ-ቀዳዳ ሽግግር. n የተለጠፈው የግራ ንብርብር አለው። የኤሌክትሮኒክስ ኮንዳክሽን. በውስጡ ያለው የአሁኑ የነጻ ኤሌክትሮኖች እንቅስቃሴ ጋር የተያያዘ ነው, በተለምዶ የመቀነስ ምልክት ባለው ክበቦች ይገለጻል. ትክክለኛው ንብርብር, የተሰየመ p, ቀዳዳ conductivity አለው. በዚህ ንብርብር ውስጥ ያለው ጅረት ከ "ፕላስ" ጋር በክበቦች በስዕሉ ላይ ከሚታዩ ጉድጓዶች እንቅስቃሴ ጋር የተያያዘ ነው.

የኤሌክትሮኖች እና ቀዳዳዎች በቀጥታ የመተላለፊያ ሁነታ ላይ እንቅስቃሴ

የኤሌክትሮኖች እና ቀዳዳዎች በተገላቢጦሽ መቆጣጠሪያ ሁነታ ላይ እንቅስቃሴ.

ሴሚኮንዳክተሮች ሲገናኙ የተለያዩ ዓይነቶችምክንያት conduction ኤሌክትሮኖች ስርጭትወደ p-ክልል, እና ቀዳዳዎች - ወደ n-ክልል መሄድ ይጀምራል, በዚህም ምክንያት. የድንበር ሽፋን n-ክልሉ በአዎንታዊ ተከፍሏል, እና የ p-ክልሉ የድንበር ሽፋን አሉታዊ ተከፍሏል. በክልሎች መካከል የኤሌክትሪክ መስክ ይነሳል, ይህም ለዋና ዋና የወቅቱ ተሸካሚዎች እንቅፋት ሆኖ ያገለግላል, በዚህም ምክንያት የተቀነሰ ክፍያ ክምችት ያለው ክልል በ p-n መገናኛ ውስጥ ይመሰረታል. በ pn መገናኛ ውስጥ ያለው የኤሌክትሪክ መስክ እምቅ ማገጃ ተብሎ ይጠራል, እና pn መገናኛው የማገጃ ንብርብር ይባላል. የውጭው አቅጣጫ ከሆነ የኤሌክትሪክ መስክተቃራኒ አቅጣጫ p-n መስኮችሽግግር ("+" በ p-region ላይ "-" በ n-ክልል ላይ), ከዚያም እምቅ መከላከያው ይቀንሳል, በ p-n መስቀለኛ መንገድ ውስጥ ያሉት ክፍያዎች ክምችት ይጨምራሉ, ስፋቱ እና, በዚህም ምክንያት, የመስቀለኛ መንገድ ተቃውሞ ይቀንሳል. የምንጭው ፖላሪቲ ሲቀየር ውጫዊ የኤሌክትሪክ መስክ ከ pn መስቀለኛ መንገድ መስክ አቅጣጫ ጋር ይጣጣማል, የመገጣጠሚያው ስፋት እና ተቃውሞ ይጨምራል. ስለዚህ, pn መገናኛው የበርነት ባህሪያት አሉት.

ሴሚኮንዳክተር diode

ዳዮድአንድ ወይም ከዚያ በላይ p-n መገናኛዎች እና ሁለት ተርሚናሎች ያለው የኤሌክትሪክ መቀየሪያ ሴሚኮንዳክተር መሣሪያ ይባላል። እንደ ዋናው ዓላማ እና በ p-n መስቀለኛ መንገድ ጥቅም ላይ የዋለው ክስተት, በርካታ ዋናዎች አሉ ተግባራዊ ዓይነቶችሴሚኮንዳክተር ዳዮዶች: ተስተካካይ, ከፍተኛ-ድግግሞሽ, የልብ ምት, ዋሻ, zener ዳዮዶች, varicaps.

መሰረታዊ የሴሚኮንዳክተር ዳዮዶች ባህሪያትየአሁኑ-ቮልቴጅ ባህሪ (VAC) ነው. ለእያንዳንዱ ዓይነት ሴሚኮንዳክተር diode የአሁኑ-ቮልቴጅ ባህሪው የራሱ የሆነ ቅርጽ አለው, ነገር ግን ሁሉም በፕላነር ተስተካካይ diode የአሁኑ ቮልቴጅ ባህሪ ላይ የተመሰረቱ ናቸው, እሱም ቅጹ አለው.

የአሁኑ-ቮልቴጅ ባህሪ (CVC) የዲዲዮው: 1 - ቀጥተኛ ወቅታዊ-ቮልቴጅ ባህሪ; 2 - የአሁኑን-ቮልቴጅ ባህሪን መቀልበስ; 3 - መሰባበር አካባቢ; 4 - ቀጥተኛ የአሁኑን-ቮልቴጅ ባህሪን (rectilinear approximation); ወደ ላይ - የመነሻ ቮልቴጅ; ሬዲን-ተለዋዋጭ ተቃውሞ; Uprob - ብልሽት ቮልቴጅ

Y-ዘንግ መለኪያ ለ አሉታዊ እሴቶችየተመረጡት ሞገዶች ከአዎንታዊው ብዙ እጥፍ ይበልጣል።

የአሁኑ የቮልቴጅ ዳዮዶች ባህሪያት በዜሮ ውስጥ ያልፋሉ, ነገር ግን በበቂ ሁኔታ የሚታይ ጅረት ሲከሰት ብቻ ይታያል የመነሻ ቮልቴጅ(U pore), ይህም ለ germanium ዳዮዶች 0.1 - 0.2 V ጋር እኩል ነው, እና ሲሊከን ዳዮዶች 0.5 - 0.6 V. በ diode ላይ አሉታዊ ቮልቴጅ እሴቶች ክልል ውስጥ, አስቀድሞ በአንጻራዊ ሁኔታ ዝቅተኛ ቮልቴጅ ላይ (. U arr) ይነሳል የአሁኑን መቀልበስ(እኔ አር.) ይህ የአሁኑ በጥቃቅን ተሸካሚዎች የተፈጠረ ነው: የ p-ክልል ኤሌክትሮኖች እና የ n-ክልሉ ጉድጓዶች, ከአንድ ክልል ወደ ሌላ የሚሸጋገሩበት በይነገጹ አጠገብ ባለው እምቅ ማገጃ አመቻችቷል. በተገላቢጦሽ የቮልቴጅ መጠን ሲጨምር, አሁኑኑ አይጨምርም, ምክንያቱም በክፍለ-ጊዜው የሽግግር ወሰን ላይ የሚታዩት አናሳ ተሸካሚዎች ቁጥር በጣም ከፍተኛ ካልሆነ በስተቀር በውጫዊው ቮልቴጅ ላይ የተመካ አይደለም. የሲሊኮን ዳዮዶች የተገላቢጦሽ ጅረት ከጀርማኒየም ዳዮዶች ብዙ ትዕዛዞች ያነሰ ነው። ተለዋዋጭ ቮልቴጅ ወደ ተጨማሪ ጭማሪ ብልሽት ቮልቴጅ(U ናሙናዎች) ኤሌክትሮኖች ከቫሌንስ ባንድ ወደ ኮንዳክሽን ባንድ ይንቀሳቀሳሉ, እና ሀ. የዜነር ተጽእኖ. በዚህ ሁኔታ, የተገላቢጦሽ ጅረት በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል, ይህም የ diode ማሞቂያ እና ተጨማሪ መጨመር ወደ የሙቀት መበላሸት እና የ p-n መጋጠሚያ መጥፋት ያስከትላል.

የዲዲዮዎች ዋና የኤሌክትሪክ መለኪያዎች መሰየም እና መወሰን

ሴሚኮንዳክተር diode ስያሜ

ቀደም ሲል እንደተገለጸው, አንድ diode በአንድ አቅጣጫ የአሁኑን ያካሂዳል (ማለትም, በሐሳብ ደረጃ ዝቅተኛ የመቋቋም ጋር አንድ conductors ብቻ ነው), በሌላ አቅጣጫ አይደለም (ማለትም, በጣም ከፍተኛ የመቋቋም ጋር conductors ወደ ይቀየራል), በአንድ ቃል ውስጥ. ፣ አለው አንድ-መንገድ conductivity. በዚህ መሠረት, ሁለት መደምደሚያዎች ብቻ አሉት. ከመብራት ቴክኖሎጂ ጊዜ ጀምሮ እንደ ልማዱ, እነሱ ይባላሉ anode(አዎንታዊ ውጤት) እና ካቶድ(አሉታዊ)።

ሁሉም ሴሚኮንዳክተር ዳዮዶች በሁለት ቡድን ሊከፈሉ ይችላሉ-rectifier እና ልዩ. Rectifier ዳዮዶች, ስሙ እንደሚያመለክተው, ለማቃናት የታሰቡ ናቸው ተለዋጭ ጅረት. እንደ ድግግሞሽ እና ቅርፅ ይወሰናል የ AC ቮልቴጅእነሱ ወደ ከፍተኛ-ድግግሞሽ, ዝቅተኛ-ድግግሞሽ እና የልብ ምት ይከፈላሉ. ልዩየሴሚኮንዳክተር ዳዮዶች ዓይነቶች የ p-n መጋጠሚያዎች የተለያዩ ባህሪያትን ይጠቀማሉ; የመበላሸት ክስተት ፣ የመከለል አቅም ፣ አሉታዊ የመቋቋም ችሎታ ያላቸው አካባቢዎች መኖር ፣ ወዘተ.

Rectifier ዳዮዶች

በመዋቅር ደረጃ፣ ሬክቲፋየር ዳዮዶች በፕላናር እና በነጥብ ዳዮዶች የተከፋፈሉ ሲሆን በአምራችነት ቴክኖሎጂ መሰረት ወደ ቅይጥ፣ ስርጭት እና ኤፒታክሲያል። Planar ዳዮዶች ምስጋና ትልቅ ቦታ pn መጋጠሚያዎች ለማስተካከል ጥቅም ላይ ይውላሉ ከፍተኛ ሞገዶች. ነጥብ ዳዮዶች አሏቸው ትንሽ አካባቢሽግግር እና, በዚህ መሠረት, ቀጥ ለማድረግ የታቀዱ ናቸው ዝቅተኛ ሞገዶች. የ Avalanche ብልሽት ቮልቴጅን ለመጨመር, የተስተካከለ አምዶች ጥቅም ላይ ይውላሉ, በተከታታይ የተገናኙ ተከታታይ ዳዮዶችን ያካተቱ ናቸው.

Rectifier ዳዮዶች ከፍተኛ ኃይልተብሎ ይጠራል በጉልበት. ለእንደዚህ ዓይነቶቹ ዳዮዶች ቁሳቁስ ብዙውን ጊዜ ሲሊኮን ወይም ጋሊየም አርሴንዲድ ነው። የሲሊኮን ቅይጥ ዳዮዶች ተለዋጭ ጅረትን እስከ 5 ኪ.ሜ ድግግሞሽ ለማስተካከል ያገለግላሉ። ሲሊኮን ስርጭት ዳዮዶችበከፍተኛ ድግግሞሾች እስከ 100 ኪ.ሰ. የሲሊኮን ኤፒታክሲያል ዳዮዶች ከብረት ብረት ጋር (ከሾትኪ ማገጃ ጋር) እስከ 500 ኪ.ሜ በሚደርስ ድግግሞሽ መጠቀም ይቻላል. ጋሊየም አርሴንዲድ ዳዮዶች በድግግሞሽ ክልል ውስጥ እስከ ብዙ MHz ድረስ መስራት ይችላሉ።

የኃይል ዳዮዶች ብዙውን ጊዜ በቋሚ እና ተለዋዋጭ መለኪያዎች ተለይተው ይታወቃሉ። ለ የማይንቀሳቀሱ መለኪያዎችዳዮዶች የሚከተሉትን ያካትታሉ:

• የቮልቴጅ ውድቀትወደፊት የአሁኑ የተወሰነ ዋጋ ላይ diode ላይ U pr;
• የአሁኑን መቀልበስእኔ በግልባጭ ቮልቴጅ የተወሰነ ዋጋ ላይ rev;
• አማካይ ዋጋ ቀጥተኛ ወቅታዊእኔ pr.sr. ;
• የልብ ምት የተገላቢጦሽ ቮልቴጅዩ አር.አይ. ;

ለ ተለዋዋጭ መለኪያዎች diode የእሱን ጊዜ እና ድግግሞሽ ባህሪያት ያካትታል. እነዚህ መለኪያዎች የሚከተሉትን ያካትታሉ:

• የማገገሚያ ጊዜተዘዋዋሪ ቮልቴጅ;
• መነሳት ጊዜቀጥተኛ ወቅታዊ I ከቤት ውጭ ;
• ድግግሞሽ ይገድቡየ diode ሁነታዎችን ሳይቀንስ f max.

የዲዲዮው የአሁኑን-ቮልቴጅ ባህሪን በመጠቀም የማይለዋወጥ መለኪያዎችን ማዘጋጀት ይቻላል.

የ diode በግልባጭ ማግኛ ጊዜ tres rectifier diodes ዋና መለኪያ ነው, ያላቸውን የማይነቃነቅ ባሕርይ ባሕርይ. ዲዲዮው ከተሰጠ ወደፊት ጅረት I pr ወደ ተለዋጭ ቮልቴጅ U arr ሲቀያየር ይወሰናል. በመቀያየር ጊዜ በዲዲዮው ላይ ያለው ቮልቴጅ ይለወጣል. በስርጭት ሂደት ውስጥ ባለው ጉልበት ምክንያት, በ diode ውስጥ ያለው የአሁኑ ጊዜ ወዲያውኑ አይቆምም, ነገር ግን በጊዜ ሂደት t ext. በዋናነት, ክፍያ resorption p-n መጋጠሚያ (ማለትም, ተመጣጣኝ አቅም መልቀቅ) ድንበር ላይ ይከሰታል. ከዚህ በመነሳት በዲዲዮ ውስጥ ያለው የኃይል ብክነት በሚበራበት ጊዜ በተለይም በሚጠፋበት ጊዜ በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል. ስለዚህም እ.ኤ.አ. diode ኪሳራዎችየተስተካከለው የቮልቴጅ ድግግሞሽ በመጨመር ይጨምራል.

የዲዲዮው ሙቀት ሲቀየር, መለኪያዎቹ ይለወጣሉ. በዲዲዮው ላይ ያለው ወደፊት ያለው ቮልቴጅ እና የተገላቢጦሽ ጅረቱ በጣም በሙቀት ላይ የተመሰረተ ነው. በግምት እኛ TKN (እ.ኤ.አ.) የሙቀት መጠን ቅንጅትቮልቴጅ) Upr = -2 mV/K, እና የዲዲዮው ተገላቢጦሽ አወንታዊ ቅንጅት አለው. ስለዚህ በየ 10 ዲግሪ ሴንቲግሬድ የሙቀት መጠን መጨመር የጀርማኒየም ዳዮዶች የተገላቢጦሽ ጅረት በ2 ጊዜ፣ የሲሊኮን ዳዮዶች ደግሞ በ2.5 እጥፍ ይጨምራል።

ሾትኪ ባሪየር ዳዮዶች

ከፍተኛ ድግግሞሽ ዝቅተኛ ቮልቴጅ ለማረም በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል ሾትኪ ባሪየር ዳዮዶች. እነዚህ ዳዮዶች ከ pn መስቀለኛ መንገድ ይልቅ የብረት ንጣፍ ግንኙነትን ይጠቀማሉ። በግንኙነት ቦታ ላይ, ከክፍያ ተሸካሚዎች የተሟጠጡ ሴሚኮንዳክተር ንብርብሮች ይታያሉ, እነሱም የበር ሽፋኖች ይባላሉ. የሾትኪ ማገጃ ያላቸው ዳዮዶች ከ pn መገናኛ ጋር በሚከተሉት መለኪያዎች ይለያያሉ።

• ተጨማሪ ዝቅተኛ ቀጥ ያለየቮልቴጅ ውድቀት;
• የበለጠ ይኑርዎት ዝቅተኛ የተገላቢጦሽቮልቴጅ;
• ተጨማሪ ከፍተኛ ወቅታዊመፍሰስ;
• ማለት ይቻላል ምንም ክፍያ የለምመልሶ ማገገም.

ሁለት ዋና ዋና ባህሪያት እነዚህን ዳዮዶች አስፈላጊ ያደርጉታል-ዝቅተኛ ወደፊት የቮልቴጅ መውደቅ እና አጭር የቮልቴጅ መልሶ ማግኛ ጊዜ. በተጨማሪም, የመልሶ ማግኛ ጊዜን የሚጠይቁ ዋና ያልሆኑ ሚዲያዎች አለመኖር አካላዊ ማለት ነው ምንም ኪሳራ የለምዲዲዮውን ራሱ ለመቀየር.

የዘመናዊው የሾትኪ ዳዮዶች ከፍተኛው የቮልቴጅ መጠን ወደ 1200 V. በዚህ ቮልቴጅ ወደፊት የቮልቴጅ ሾትኪ ዲዮድ 0.2...0.3 ቮ ከ p-n መጋጠሚያ ዳዮዶች የቮልቴጅ መጠን ያነሰ ነው።

ዝቅተኛ ቮልቴጅን ሲያስተካክል የሾትኪ ዳዮድ ጥቅሞች በተለይ ተለይተው ይታወቃሉ. ለምሳሌ, 45-volt Schottky diode ወደፊት የቮልቴጅ 0.4 ... 0.6 ቮ, እና በተመሳሳይ ጊዜ የ p-n መስቀለኛ መንገድ የቮልቴጅ ጠብታ 0.5 ... 1.0 V. በተቃራኒው ቮልቴጅ ወደ 15 ቮ ሲወርድ. , ወደ ፊት ቮልቴጅ ወደ 0.3 ... 0.4 V. በአማካይ የሾትኪ ዳዮዶችን በ rectifier ውስጥ መጠቀም ኪሳራውን በ 10 ... 15% ሊቀንስ ይችላል. የሾትኪ ዳዮዶች ከፍተኛው የክወና ድግግሞሽ ከ200 kHz ይበልጣል።

ቲዎሪ ጥሩ ነው, ግን ያለ ተግባራዊ መተግበሪያእነዚህ ቃላት ብቻ ናቸው።

pn መገናኛ ሁለት ሴሚኮንዳክተሮች የሚገናኙበት ቀጭን ክልል ነው። የተለያዩ ዓይነቶች conductivity. እነዚህ ሴሚኮንዳክተሮች እያንዳንዳቸው በኤሌክትሪክ ገለልተኛ ናቸው. ዋናው ሁኔታ በአንድ ሴሚኮንዳክተር ውስጥ ዋናው ቻርጅ ተሸካሚዎች ኤሌክትሮኖች ሲሆኑ በሌላኛው ደግሞ ቀዳዳዎች ናቸው.

እንደነዚህ ያሉ ሴሚኮንዳክተሮች ሲገናኙ, ከክፍያ ስርጭት የተነሳ, ከፒ ክልል ውስጥ ያለው ቀዳዳ በ n ክልል ውስጥ ይገባል. ወዲያውኑ በዚህ ክልል ውስጥ ካሉ ኤሌክትሮኖች ውስጥ ከአንዱ ጋር ይቀላቀላል. በውጤቱም, በ n ክልል ውስጥ ከመጠን በላይ አዎንታዊ ክፍያ ይታያል. እና በ p ክልል ውስጥ ከልክ ያለፈ አሉታዊ ክፍያ አለ.

በተመሳሳይ ሁኔታ ከኤን ክልል ከሚገኙ ኤሌክትሮኖች አንዱ ወደ ፒ ክልል ውስጥ ይገባል, እሱም ከቅርቡ ጉድጓድ ጋር ይቀላቀላል. ይህ ደግሞ ከመጠን በላይ ክፍያዎች እንዲፈጠሩ ያደርጋል. በ n ክልል ውስጥ አዎንታዊ እና በ p ክልል ውስጥ አሉታዊ.

በማሰራጨቱ ምክንያት የድንበሩ ክልል የኤሌክትሪክ መስክ በሚፈጥሩ ክፍያዎች ተሞልቷል. በክልሉ p ውስጥ የሚገኙትን ቀዳዳዎች ከመገናኛው ላይ በሚያስወግድበት መንገድ ይመራል. እና ከክልል n ኤሌክትሮኖች እንዲሁ ከዚህ ወሰን ይመለሳሉ።

በሌላ አነጋገር በሁለት ሴሚኮንዳክተሮች መካከል ባለው ግንኙነት ላይ የኃይል መከላከያ ይሠራል. እሱን ለማሸነፍ ከክልል n የመጣ ኤሌክትሮን ከእንቅፋቱ ኃይል የበለጠ ኃይል ሊኖረው ይገባል። ልክ ከፒ ክልል እንደ ቀዳዳ.

በእንደዚህ ዓይነት ሽግግር ውስጥ ከአብዛኞቹ የኃይል መሙያ አጓጓዦች እንቅስቃሴ ጋር፣ የአናሳ ክፍያ ተሸካሚዎች እንቅስቃሴም አለ። እነዚህ ከ n ክልል እና ኤሌክትሮኖች ከ p ክልል ውስጥ ቀዳዳዎች ናቸው. እንዲሁም በሽግግሩ ወደ ተቃራኒው አካባቢ ይንቀሳቀሳሉ. ምንም እንኳን የተገኘው መስክ ለዚህ አስተዋጽኦ ቢያደርግም, የሚፈጠረው ጅረት ግን እዚህ ግባ የሚባል አይደለም. የአናሳ ክፍያ አጓጓዦች ቁጥር በጣም ትንሽ ስለሆነ።

የውጭ እምቅ ልዩነት ወደ ፊት አቅጣጫ ከ pn መስቀለኛ መንገድ ጋር ከተገናኘ, ማለትም, ከፍተኛ አቅም ወደ p ክልል እና ዝቅተኛ እምቅ ወደ n ክልል ይቀርባል. ያ ውጫዊ መስክ ወደ ውስጣዊው መቀነስ ይመራል. ስለዚህ, የመከላከያ ኃይል ይቀንሳል, እና አብዛኛዎቹ የኃይል መሙያ ተሸካሚዎች በሴሚኮንዳክተሮች ውስጥ በቀላሉ ሊንቀሳቀሱ ይችላሉ. በሌላ አነጋገር, ሁለቱም ከፒ ክልል እና ኤሌክትሮኖች ከ n ክልል ውስጥ ያሉ ቀዳዳዎች ወደ መገናኛው ይንቀሳቀሳሉ. የመልሶ ማዋሃድ ሂደት ይጠናከራል እና የዋና ቻርጅ ተሸካሚዎች የአሁኑ ጊዜ ይጨምራል።

ምስል 1 - pn መጋጠሚያ, ወደፊት አድልዎ

ሊፈጠር የሚችለው ልዩነት በተቃራኒው አቅጣጫ ከተተገበረ, ማለትም እምቅ መጠኑ ዝቅተኛ ነው p, እና ከፍተኛ ቦታ n. ያ ውጫዊ የኤሌክትሪክ መስክ ወደ ውስጣዊው ይጨምራል. በዚህ መሠረት, የእገዳው ኃይል ይጨምራል, አብዛኛዎቹ የኃይል መሙያዎች በሽግግሩ ውስጥ እንዳይንቀሳቀሱ ይከላከላል. በሌላ አነጋገር ኤሌክትሮኖች ከክልል n እና ከክልል p ያሉ ቀዳዳዎች ከሽግግሩ ወደ ይንቀሳቀሳሉ የውጭ ፓርቲዎችሴሚኮንዳክተሮች. እና በ pn መስቀለኛ መንገድ አሁኑን የሚያቀርቡ ዋና ቻርጅ ተሸካሚዎች አይኖሩም።

ምስል 2 - pn መጋጠሚያ, የተገላቢጦሽ አድሏዊ

የተገላቢጦሽ እምቅ ልዩነት ከመጠን በላይ ከፍ ያለ ከሆነ, የኤሌክትሪክ ብልሽት እስኪከሰት ድረስ በመስቀለኛ መንገዱ ውስጥ ያለው የመስክ ጥንካሬ ይጨምራል. ማለትም በሜዳ የተፋጠነ ኤሌክትሮን የኮቫልንት ቦንድ አያጠፋም እና ሌላ ኤሌክትሮን አያጠፋም ወዘተ.

p-n (pe-en) መጋጠሚያ በሁለት p- እና n-አይነት ሴሚኮንዳክተሮች መጋጠሚያ ላይ የሚገኝ የጠፈር ክልል ነው, በዚህ ጊዜ ከአንድ ዓይነት ኮንዳክሽን ወደ ሌላ ሽግግር ይከሰታል, እንዲህ ዓይነቱ ሽግግር ኤሌክትሮኖል-ቀዳዳ ሽግግር ተብሎም ይጠራል.

ሁለት ዓይነት ሴሚኮንዳክተሮች አሉ-p እና n ዓይነቶች. በ n ዓይነት ውስጥ, ዋናዎቹ ቻርጅ ተሸካሚዎች ናቸው ኤሌክትሮኖች , እና በ p - አይነት ዋናዎቹ በአዎንታዊ መልኩ ተሞልተዋል ጉድጓዶች. ኤሌክትሮን ከአቶም ከተወገደ በኋላ አወንታዊ ቀዳዳ ይታያል እና በእሱ ቦታ ላይ አወንታዊ ጉድጓድ ከተፈጠረ በኋላ.

የ p-n መስቀለኛ መንገድ እንዴት እንደሚሰራ ለመረዳት, ክፍሎቹን ማለትም p-type እና n-type ሴሚኮንዳክተርን ማጥናት ያስፈልግዎታል.

P እና n አይነት ሴሚኮንዳክተሮች የሚሠሩት በ monocrystalline ሲሊከን መሰረት ነው, እሱም በጣም አለው ከፍተኛ ዲግሪንፅህና, ስለዚህ ትንሽ ቆሻሻዎች (ከ 0.001% ያነሰ) የኤሌክትሪክ ባህሪያቱን በእጅጉ ይለውጣሉ.

በ n-አይነት ሴሚኮንዳክተር ውስጥ, ዋናዎቹ ቻርጅ ተሸካሚዎች ናቸው ኤሌክትሮኖች . እነሱን ለማግኘት ይጠቀማሉ ለጋሽ ቆሻሻዎች, በሲሊኮን ውስጥ የሚገቡት,- ፎስፈረስ, አንቲሞኒ, አርሴኒክ.

በፒ-አይነት ሴሚኮንዳክተር ውስጥ ዋና ዋና ቻርጅ ተሸካሚዎች በአዎንታዊ መልኩ ይሞላሉ። ጉድጓዶች . እነሱን ለማግኘት ይጠቀማሉ ተቀባይ ቆሻሻዎች — አሉሚኒየም, ቦሮን

ሴሚኮንዳክተር n - ዓይነት (ኤሌክትሮናዊ ኮንዳክሽን)

ንጹህ ያልሆነ ፎስፎረስ አቶም አብዛኛውን ጊዜ ዋናውን አቶም በክሪስታል ጥልፍልፍ ቦታዎች ላይ ይተካል። በዚህ ሁኔታ የፎስፎረስ አቶም አራቱ የቫሌንስ ኤሌክትሮኖች ከአጎራባች አራት የሲሊኮን አቶሞች አራቱ የቫሌንስ ኤሌክትሮኖች ጋር ይገናኛሉ, ይህም የስምንት ኤሌክትሮኖች ቋሚ ቅርፊት ይፈጥራሉ. የፎስፎረስ አቶም አምስተኛው የቫሌንስ ኤሌክትሮን ከአቶሙ ጋር በደካማ የተሳሰረ እና በተፅእኖ ስር ሆኖ ይወጣል። የውጭ ኃይሎች(የላቲስ የሙቀት ንዝረት, ውጫዊ የኤሌክትሪክ መስክ) በቀላሉ ነፃ ይሆናል, ይፈጥራል የነጻ ኤሌክትሮኖች ትኩረት መጨመር . ክሪስታል ኤሌክትሮኒካዊ ወይም n-type conductivity ያገኛል . በዚህ ሁኔታ ኤሌክትሮን የሌለው ፎስፎረስ አቶም በጥብቅ የተያያዘ ነው ክሪስታል ጥልፍልፍሲሊከን አዎንታዊ ክፍያ አለው, እና ኤሌክትሮኖው ተንቀሳቃሽ ነው አሉታዊ ክፍያ. የውጭ ኃይሎች በማይኖሩበት ጊዜ እርስ በርስ ይካሳሉ, ማለትም በሲሊኮን n-አይነትየነጻ ማስተላለፊያ ኤሌክትሮኖች ብዛት ይወሰናልየተዋወቁት የለጋሾች ርኩስ አተሞች ብዛት።

ሴሚኮንዳክተር ፒ - ዓይነት (ቀዳዳ ኮንዳክሽን)

ሶስት የቫሌንስ ኤሌክትሮኖች ብቻ ያለው የአሉሚኒየም አቶም ከጎረቤት የሲሊኮን አቶሞች ጋር የተረጋጋ ስምንት ኤሌክትሮን ሼል ለብቻው መፍጠር አይችልም ፣ ምክንያቱም ለዚህ ሌላ ኤሌክትሮን ይፈልጋል ፣ ይህም በአቅራቢያው ከሚገኙት የሲሊኮን አቶሞች አንዱን ይወስዳል ። ከኤሌክትሮን የተነፈገ የሲሊኮን አቶም አዎንታዊ ክፍያ አለው እና ኤሌክትሮን ከአጎራባች የሲሊኮን አቶም መያዝ ስለሚችል እንደ ሞባይል ሊቆጠር ይችላል. አዎንታዊ ክፍያ, ቀዳዳ ተብሎ ከሚጠራው ክሪስታል ጥልፍልፍ ጋር ያልተገናኘ. ኤሌክትሮን የያዘው የአሉሚኒየም አቶም በአሉታዊ መልኩ የተሞላ፣ ከክሪስታል ጥልፍልፍ ጋር በጥብቅ የተሳሰረ ማዕከል ይሆናል። የእንደዚህ አይነት ሴሚኮንዳክተር የኤሌክትሪክ ንክኪነት በቀዳዳዎች እንቅስቃሴ ምክንያት ነው, ለዚህም ነው ፒ-አይነት ቀዳዳ ሴሚኮንዳክተር ተብሎ የሚጠራው. የቀዳዳው ትኩረት ከገቡት ተቀባይ ርኩስ አተሞች ብዛት ጋር ይዛመዳል።

P-N መጋጠሚያ- በሴሚኮንዳክተር መሳሪያ ውስጥ ያለው ነጥብ የኤን-አይነት ቁሳቁስ እና የፒ-አይነት ቁሳቁስ እርስ በርስ የሚገናኙበት. የኤን-አይነት ቁሳቁስ አብዛኛውን ጊዜ የሴሚኮንዳክተሩን የካቶድ ክፍል ይባላል, እና የፒ-አይነት ቁሳቁስ የአኖዲክ ክፍል ነው.

በእነዚህ ሁለት ቁሳቁሶች መካከል ግንኙነት በሚፈጠርበት ጊዜ ኤሌክትሮኖች ከኤን-አይነት ቁሳቁስ ወደ ፒ-አይነት ንጥረ ነገር ውስጥ ይገባሉ እና በውስጡ ከሚገኙት ቀዳዳዎች ጋር ይገናኛሉ. በእነዚህ ቁሳቁሶች መካከል ያለው አካላዊ ግንኙነት በእያንዳንዱ ጎን ላይ ያለ ትንሽ ቦታ ኤሌክትሮኖች እና ቀዳዳዎች የሉትም ማለት ይቻላል. በሴሚኮንዳክተር መሳሪያ ውስጥ ያለው ይህ ክልል የመቀነስ ክልል ተብሎ ይጠራል.

ይህ የመሟጠጥ ክልል የ P-N መጋጠሚያ ያለው ማንኛውም መሣሪያ በሚሠራበት ጊዜ ቁልፍ አካል ነው። የዚህ የተሟጠጠ ክልል ስፋት በ P-N መገናኛው በኩል የአሁኑን ፍሰት መቋቋምን ይወስናል, ስለዚህ እንዲህ አይነት የፒ-ኤን መገናኛ ያለው መሳሪያ መቋቋም በዚህ የመጥፋት ክልል መጠን ይወሰናል. ማንኛውም ቮልቴጅ በዚህ P-N መገናኛ ውስጥ ሲያልፍ ስፋቱ ሊለወጥ ይችላል. በተተገበረው ዋልታ ላይ በመመስረት እምቅ P-Nመስቀለኛ መንገድ ወደ ፊት ያደላ ወይም የተገላቢጦሽ ሊሆን ይችላል። የመቀነስ ክልል ስፋት, ወይም መቋቋም ሴሚኮንዳክተር መሳሪያ, በሁለቱም በፖላሪቲ እና በተተገበረው የአድልዎ ቮልቴጅ መጠን ይወሰናል.

የ P-N መገናኛው ቀጥተኛ ሲሆን (ከወደ ፊት አድልዎ ጋር), ከዚያም አዎንታዊ አቅም በአኖድ ላይ ይተገበራል, እና አሉታዊ አቅም በካቶድ ላይ ይተገበራል. የዚህ ሂደት ውጤት በፒ-ኤን መስቀለኛ መንገድ በኩል የአሁኑን ፍሰት መቋቋምን የሚቀንስ የመጥፋቱ ክልል ጠባብ ነው.

አቅሙ ከጨመረ, የተሟጠጠ ክልል እየቀነሰ ይሄዳል, በዚህም ምክንያት የአሁኑን ፍሰት መቋቋም ይቀንሳል. ውሎ አድሮ, የተተገበረው ቮልቴጅ በቂ ከሆነ, የመቀነስ ክልል ወደ ዝቅተኛው የመቋቋም ነጥብ ይቀንሳል እና ከፍተኛው ጅረት በ P-N መገናኛ በኩል ይፈስሳል, እና ከመሳሪያው ጋር በሙሉ. የ P-N መጋጠሚያ በተገቢው መንገድ ወደ ፊት ሲዛባ, በእሱ ውስጥ ለሚፈጠረው ፍሰት አነስተኛ ተቃውሞ ያቀርባል.

የ P-N መገናኛው በተቃራኒው (የተገላቢጦሽ አድሏዊ) በሚሆንበት ጊዜ, በአኖድ ላይ አሉታዊ እምቅ እና አዎንታዊ አቅም በካቶድ ላይ ይተገበራል.

ይህ የተዳከመው ክልል እንዲስፋፋ ያደርገዋል, ይህም የአሁኑን ፍሰት የመቋቋም አቅም ይጨምራል. የ P-N መጋጠሚያ በተገላቢጦሽ አድሏዊ ሲሆን ለአሁኑ ፍሰት ከፍተኛ የመቋቋም ችሎታ አለ እና መገናኛው በመሠረቱ እንደ ክፍት ዑደት ይሠራል።

በተወሰነ ደረጃ ወሳኝ እሴትየተገላቢጦሽ የቮልቴጅ ቮልቴጅ, በተዳከመው ክልል ውስጥ የሚከሰተውን የአሁኑን ፍሰት መቋቋም ይሸነፋል እና ፈጣን መጨመር ይከሰታል. አሁኑኑ በፍጥነት የሚጨምርበት የተገላቢጦሽ አድሏዊ የቮልቴጅ ዋጋ የብልሽት ቮልቴጅ ይባላል።

P-n መገናኛ እና ባህሪያቱ

በp-n መስቀለኛ መንገድ፣ በp- እና n-ክልሎች ውስጥ ያሉት የአብዛኛዎቹ ቻርጅ ተሸካሚዎች ትኩረት እኩል ወይም በከፍተኛ ደረጃ ሊለያይ ይችላል። በመጀመሪያው ሁኔታ, የ p-n መስቀለኛ መንገድ ሲሚሜትሪክ ይባላል, በሁለተኛው - ያልተመጣጠነ. ያልተመሳሰሉ ሽግግሮች ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላሉ.

በ p-ክልል ውስጥ ያለው የተቀባይ ርኩሰት መጠን በ n-ክልል ውስጥ ካለው ከለጋሽ ቆሻሻ መጠን የበለጠ ይሁን (ምስል 1.1 ሀ)። በዚህ መሠረት በ p-ክልል ውስጥ ያሉት ቀዳዳዎች (ክፍት ክበቦች) በ n-ክልል ውስጥ ከሚገኙ ኤሌክትሮኖች (ጥቁር ክበቦች) የበለጠ ይሆናል.

ከፒ-ክልል እና ኤሌክትሮኖች ከኤን-ክልሉ ቀዳዳዎች ስርጭት ምክንያት በጠቅላላው የድምፅ መጠን ውስጥ በእኩል መጠን ይሰራጫሉ. ኤሌክትሮኖች እና ቀዳዳዎች ገለልተኛ ከሆኑ, ስርጭት በመጨረሻ በጠቅላላው የክሪስታል መጠን ውስጥ ትኩረታቸውን ወደ ሙሉ እኩልነት ያመራል. ይሁን እንጂ ይህ አይከሰትም. ከp-region ወደ n-region የሚንቀሳቀሱ ቀዳዳዎች ከለጋሹ የንጽሕና አተሞች ንብረት ከሆኑት ኤሌክትሮኖች ክፍል ጋር ይጣመራሉ። በውጤቱም፣ ያለኤሌክትሮኖች የሚቀሩ የለጋሾች ንፅህና አወንታዊ ionዎች አዎንታዊ ክፍያ ያለው የድንበር ንጣፍ ይፈጥራሉ። በተመሳሳይ ጊዜ, እነዚህ ቀዳዳዎች p-ክልል ከ መውጣቱ አንድ ጎረቤት በኤሌክትሮን ያዘ ይህም ተቀባይ ርኵስ አቶሞች, አቅራቢያ-ወሰን ክልል ውስጥ አየኖች መካከል uncompensated አሉታዊ ክፍያ ይመራል. በተመሳሳይም የኤሌክትሮኖች ስርጭት እንቅስቃሴ ከ n-ክልል ወደ p-ክልል ይከሰታል, ይህም ወደ ተመሳሳይ ውጤት ያመራል.

ምስል.1.1. Pn መዋቅር: a- ሚዛናዊ ሁኔታ; b- በቀጥታ ውጫዊ ቮልቴጅ; ሐ - በተገላቢጦሽ ውጫዊ ቮልቴጅ; ኤል -የ p-n መጋጠሚያ ስፋት

በውጤቱም, ጠባብ, የማይክሮን ክፍልፋይ, የድንበር ንብርብር n-region እና p-region የሚለየው ድንበር ላይ ይመሰረታል. ኤል, አንደኛው ጎን በአሉታዊ መልኩ ተከፍሏል (p-region) እና ሌላኛው ደግሞ አዎንታዊ ክፍያ (n-ክልል).

በወሰን ክፍያዎች የተፈጠረው እምቅ ልዩነት ይባላል የእውቂያ እምቅ ልዩነት U(ምስል 1.1, ሀ) ወይም እምቅ እንቅፋት, የትኞቹ ተሸካሚዎች ማሸነፍ አይችሉም. ከፒ-ክልሉ ወደ ድንበሩ የሚቃረቡ ቀዳዳዎች በአዎንታዊ ክፍያ ይመለሳሉ, እና ከ n-ክልሉ የሚመጡ ኤሌክትሮኖች በአሉታዊ ክፍያ ይመለሳሉ. የእውቂያ እምቅ ልዩነት U ከኃይለኛው ኢ ኤሌክትሪክ መስክ ጋር ይዛመዳል። ስለዚህ, የ p-n መገናኛ ከወርድ ጋር ኤልየተቀነሰ ድምጸ ተያያዥ ሞደም ይዘት ያለው ሴሚኮንዳክተር ንብርብር - ተብሎ የሚጠራው መሟጠጥ, በአንጻራዊነት ከፍተኛ አለው. የኤሌክትሪክ መከላከያአር.

የ p-n መዋቅር ባህሪያት ውጫዊ ቮልቴጅ ዩ በእሱ ላይ ከተተገበረ ይለወጣሉ, የውጪው ቮልቴጅ በምልክት ተቃራኒ ከሆነ, የግንኙነት እምቅ ልዩነት እና ውጥረት ውጫዊ መስክ E pr ከ E ተቃራኒ ነው (ምሥል 1.1, ለ), ከዚያም የ p-ክልሉ ቀዳዳዎች, ከተተገበረው አዎንታዊ እምቅ አቅም በመግፋት. የውጭ ምንጭ, በክልሎች መካከል ያለውን ድንበር መቅረብ, ለክፍሉ ክፍያ ማካካስ አሉታዊ ionsእና የ p-n መስቀለኛ መንገድን ከ p-region ወርድ. በተመሳሳይም የ n-ክልሉ ኤሌክትሮኖች በውጫዊ ምንጭ አሉታዊ አቅም የሚገፉ, ለአንዳንድ አወንታዊ ionዎች ክፍያ ማካካሻ እና በ n-ክልሉ በኩል ያለውን የ p-n መገናኛን ስፋት ጠባብ. እምቅ ማገጃው እየጠበበ፣ ከፒ-ክልሉ የሚመጡ ቀዳዳዎች እና ከኤን-ክልሉ የሚመጡ ኤሌክትሮኖች በእሱ ውስጥ ዘልቀው መግባት ይጀምራሉ፣ እና የአሁኑ በ p-n መስቀለኛ መንገድ መፍሰስ ይጀምራል።

በውጫዊ የቮልቴጅ መጨመር, በዋና ተሸካሚዎች የተፈጠረ ስለሆነ, አሁኑኑ ያለማቋረጥ ይጨምራል, ትኩረቱም በቋሚነት በውጫዊ የቮልቴጅ ምንጭ ይሞላል.

ወደ መቀነስ የሚያመራ ውጫዊ የቮልቴጅ ፖላሪቲ እምቅ እንቅፋት, ቀጥተኛ, መክፈቻ ይባላል, እና በእሱ የተፈጠረው ጅረት ቀጥታ ይባላል. እንዲህ ዓይነት ቮልቴጅ በሚተገበርበት ጊዜ የ p-n መገናኛው ክፍት ነው እና ተቃውሞው R ነው<

የተገላቢጦሽ ፖላሪቲ U arr በ p-n መዋቅር (ምስል 1.1c) ላይ ከተተገበረ ውጤቱ ተቃራኒው ይሆናል. የኃይለኛነት E arr የኤሌክትሪክ መስክ ከ p-n መጋጠሚያ ኤሌክትሪክ መስክ E ጋር ይጣጣማል. በምንጩ የኤሌክትሪክ መስክ ተጽእኖ ስር በፒ-ክልል ውስጥ ያሉት ቀዳዳዎች ወደ ውጫዊው የቮልቴጅ አሉታዊ አቅም ይሸጋገራሉ, እና በኤን-ክልሉ ውስጥ ያሉ ኤሌክትሮኖች ወደ አወንታዊ አቅም ይሸጋገራሉ. ስለዚህ, አብዛኛዎቹ የቻርጅ ተሸካሚዎች ከድንበሩ በውጫዊ መስክ ይንቀሳቀሳሉ, የ pn መስቀለኛ መንገድን ስፋት ይጨምራሉ, ይህም ከክፍያ ነፃ ሆኖ ተገኝቷል. የ pn መገናኛው የኤሌክትሪክ መከላከያ ይጨምራል. ይህ ውጫዊ የቮልቴጅ ፖላሪቲ ተቃራኒ, ማገድ ይባላል. እንዲህ ዓይነት ቮልቴጅ በሚተገበርበት ጊዜ የ p-n መገናኛው ተዘግቷል እና ተቃውሞው R arr >> R ነው.

ነገር ግን, በተገላቢጦሽ ቮልቴጅ, ትንሽ ጅረት I arr ሲፈስ ይታያል. ይህ ጅረት ፣ ከቀጥታ ጅረት በተቃራኒ ፣ በቆሻሻ ተሸካሚዎች ሳይሆን ፣ በሙቀት ተጽዕኖ ስር “ነፃ ኤሌክትሮን-ቀዳዳ” ጥንዶችን በመፍጠር በተፈጠረው ውስጣዊ ቅልጥፍና (internsic conductivity) የሚወሰን ነው። እነዚህ ሚዲያዎች በስእል ውስጥ ተገልጸዋል. 1.1, በ p-region ውስጥ ወደ አንድ ኤሌክትሮን እና በ n-ክልል ውስጥ አንድ ቀዳዳ. የተገላቢጦሽ የአሁኑ ዋጋ በተግባር ከውጫዊ ቮልቴጅ ነፃ ነው. ይህ የሚገለጸው በአንድ አሃድ ጊዜ በኤሌክትሮን-ቀዳዳ ጥንዶች በቋሚ የሙቀት መጠን ውስጥ የሚፈጠሩት ጥንዶች በቋሚ የሙቀት መጠን እንደሚቆዩ እና በ U arr የቮልት ክፍልፋይ እንኳን ሁሉም ተሸካሚዎች ተለዋዋጭ ጅረት በመፍጠር ይሳተፋሉ።

የተገላቢጦሽ ቮልቴጅ ሲተገበር, የ p-n መስቀለኛ መንገድ ከ capacitor ጋር ይመሳሰላል, ሳህኖቹ p- እና n-regions በዲኤሌክትሪክ የተለዩ ናቸው. የዳይኤሌክትሪክ ሚና የሚጫወተው በድንበር ክልል ነው፣ ከሞላ ጎደል ከክፍያ ነጻ የሆነ አጓጓዦች። ይህ pn መጋጠሚያ capacitance ይባላል እንቅፋት. የ pn መስቀለኛ መንገድ ትንሽ ስፋት እና ትልቅ ቦታው ትልቅ ነው.

የ pn መስቀለኛ መንገድ የአሠራር መርህ በአሁኑ-ቮልቴጅ ባህሪው ተለይቶ ይታወቃል. ምስል 1.2 ክፍት እና የተዘጉ የ p-n መገናኛዎች ሙሉውን የአሁኑን-ቮልቴጅ ባህሪያትን ያሳያል.

እንደሚታየው, ይህ ባህሪ በመሠረቱ ያልተለመደ ነው. በጣቢያው 1 E pr< Е и прямой ток мал. На участке 2 Е пр >ኢ, ምንም የማገጃ ንብርብር የለም, የአሁኑ ጊዜ የሚወሰነው በሴሚኮንዳክተር መቋቋም ብቻ ነው. በክፍል 3 ውስጥ የማገጃው ንብርብር የብዙዎቹ ተሸካሚዎች እንቅስቃሴን ይከላከላል, ትንሽ ጅረት የሚወሰነው በአነስተኛ ክፍያ ተሸካሚዎች እንቅስቃሴ ነው. በመጋጠሚያዎች መነሻ ላይ ያለው የአሁኑ-ቮልቴጅ ባህሪ መቋረጥ በተለያዩ የወቅቱ እና የቮልቴጅ መጠኖች በቀጥታ እና የተገላቢጦሽ አቅጣጫዎችቮልቴጅ በ pn መገናኛ ላይ ተተግብሯል. እና በመጨረሻም በክፍል 4 በ U arr =U ናሙናዎች የ p-n መስቀለኛ መንገድ ብልሽት ይከሰታል እና የተገላቢጦሹ ፍጥነት በፍጥነት ይጨምራል። ይህ የሆነበት ምክንያት በኤሌክትሪክ መስክ ተጽዕኖ ስር በ pn መስቀለኛ መንገድ ውስጥ በሚንቀሳቀሱበት ጊዜ አናሳ ክፍያ ተሸካሚዎች ሴሚኮንዳክተር አተሞችን ተፅእኖ ionization ለማድረግ የሚያስችል ኃይል ያገኛሉ። ኤሌክትሮኖች እና ቀዳዳዎች - - መገናኛ ውስጥ, ክፍያ አጓጓዦች አንድ ጭልፋ-እንደ ማባዛት ይጀምራል, ይህም ማለት ይቻላል ቋሚ በግልባጭ ቮልቴጅ ጋር p-n መጋጠሚያ በኩል በግልባጭ የአሁኑ ውስጥ ስለታም ጭማሪ ይመራል. ይህ ዓይነቱ የኤሌክትሪክ ብልሽት ይባላል የአውሎ ነፋስብዙውን ጊዜ በቀላል ዶፔድ ሴሚኮንዳክተሮች ውስጥ በሚፈጠሩ በአንጻራዊ ሰፊ የ pn መገናኛዎች ውስጥ ያድጋል።

በከባድ ዶፔድ ሴሚኮንዳክተሮች ውስጥ የሚንቀሣቀሱ ተሸካሚዎች ለተፅዕኖ ionization የሚሆን ሃይል ስለማያገኙ ፣የማገጃው ንብርብሩ ስፋት ትንሽ ነው ፣ይህም የበረዶ መበላሸት እንዳይከሰት ይከላከላል። በተመሳሳይ ጊዜ, ሊኖር ይችላል የኤሌክትሪክ ብልሽት p-n መስቀለኛ መንገድ, ወሳኝ የኤሌክትሪክ መስክ ቮልቴጅ በ p-n መስቀለኛ መንገድ ላይ ሲደርስ, የኤሌክትሮን-ቀዳዳ ተሸካሚ ጥንዶች በመስክ ኃይል ምክንያት ብቅ ይላሉ, እና የተገላቢጦሽ ጅረት በከፍተኛ ሁኔታ ይነሳል.

የኤሌክትሪክ ብልሽት በተለዋዋጭነት ይገለጻል, ይህም የ p-n መጋጠሚያ የመጀመሪያ ባህሪያትን ያካትታል. ሙሉ በሙሉ ተመልሰዋል ፣በ p-n መስቀለኛ መንገድ ላይ ያለውን ቮልቴጅ ከቀነሱ. በዚህ የኤሌክትሪክ ብልሽት ምክንያት በሴሚኮንዳክተር ዳዮዶች ውስጥ እንደ ኦፕሬቲንግ ሁነታ ጥቅም ላይ ይውላል.

የ pn መስቀለኛ መንገድ የሙቀት መጠኑ ከተቀየረ እና በቂ ያልሆነ ሙቀትን በማስወገድ በማሞቅ ምክንያት ጥንዶች የኃይል ማጓጓዣዎችን የማመንጨት ሂደት እየጠነከረ ይሄዳል። ይህ ደግሞ የአሁኑን (የበለስ. 1.2 ክፍል 5) እና የ p-n መስቀለኛ መንገድን ማሞቅ ወደ ተጨማሪ መጨመር ያመራል, ይህም የመስቀለኛ መንገዱን መጥፋት ሊያስከትል ይችላል. ይህ ሂደት ይባላል የሙቀት መበላሸት.የሙቀት መበላሸት የ pn መገናኛን ያጠፋል.