ទំ-n- ការផ្លាស់ប្តូរ(n - អវិជ្ជមាន - អវិជ្ជមាន អេឡិចត្រូនិច ទំ - វិជ្ជមាន - វិជ្ជមាន រន្ធ) ឬ ប្រសព្វរន្ធអេឡិចត្រុង - ប្រភេទមួយនៃ homojunction, តំបន់ p-nការផ្លាស់ប្តូរហៅថាតំបន់នៃ semiconductor ដែលក្នុងនោះមានការផ្លាស់ប្តូរ spatial នៅក្នុងប្រភេទនៃ conductivity ពីអេឡិចត្រូនិច នទៅរន្ធ ទំ.
ការផ្លាស់ប្តូររន្ធអេឡិចត្រុងអាចត្រូវបានបង្កើតតាមវិធីផ្សេងៗគ្នា៖
- នៅក្នុងបរិមាណនៃសម្ភារៈ semiconductor ដូចគ្នា, doped នៅក្នុងផ្នែកមួយជាមួយនឹងភាពមិនបរិសុទ្ធរបស់ម្ចាស់ជំនួយ ( ន- តំបន់) និងមួយទៀត - អ្នកទទួល ( ទំ- តំបន់);
- នៅចំណុចប្រទាក់នៃ semiconductors ពីរផ្សេងគ្នាដែលមានប្រភេទផ្សេងគ្នានៃ conductivity ។
ប្រសិនបើ ទំ-n- ការផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានទទួលដោយការបញ្ជូលភាពមិនបរិសុទ្ធចូលទៅក្នុង semiconductor គ្រីស្តាល់តែមួយ បន្ទាប់មកការផ្លាស់ប្តូរពី ន- ទៅ r- តំបន់កើតឡើងភ្លាមៗ (ការផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំង) ។ ប្រសិនបើការសាយភាយនៃភាពមិនបរិសុទ្ធត្រូវបានប្រើ ការផ្លាស់ប្តូររលូនត្រូវបានបង្កើតឡើង។
ដ្យាក្រាមថាមពល ទំ-n- ការផ្លាស់ប្តូរ។ ក) ស្ថានភាពលំនឹង ខ) ជាមួយនឹងតង់ស្យុងបញ្ជូនបន្ត គ) ជាមួយនឹងវ៉ុលបញ្ច្រាសត្រូវបានអនុវត្ត
នៅពេលដែលតំបន់ពីរចូលមកក្នុងទំនាក់ទំនង ន- និង ទំ- ប្រភេទ, ដោយសារតែជម្រាលនៃការផ្តោតអារម្មណ៍នៃនាវាផ្ទុកបន្ទុក, ការសាយភាយនៃក្រោយកើតឡើងនៅក្នុងតំបន់ដែលមានប្រភេទផ្ទុយនៃចរន្តអគ្គិសនី។ IN ទំ- តំបន់នៅជិតទំនាក់ទំនងបន្ទាប់ពីការសាយភាយនៃរន្ធពីវា អ្នកទទួលអ៊ីយ៉ូដដែលមិនផ្តល់សំណង (បន្ទុកថេរអវិជ្ជមាន) នៅតែមាន ហើយនៅក្នុង ន- តំបន់ - ម្ចាស់ជំនួយ ionized uncompensated (ការគិតថ្លៃជាវិជ្ជមាន) ។ បង្កើតឡើង តំបន់បន្ទុកអវកាស(SCR) ដែលមានស្រទាប់ដែលមានបន្ទុកផ្ទុយគ្នាពីរ។ រវាងការចោទប្រកាន់ផ្ទុយគ្នាដែលមិនផ្តល់សំណងនៃភាពមិនបរិសុទ្ធ អ៊ីយ៉ូដ វាលអគ្គីសនីលេចឡើងដែលដឹកនាំពី ន- តំបន់ទៅ ទំ- តំបន់ និងហៅថា វាលអគ្គិសនីដែលសាយភាយ។ វាលនេះការពារការសាយភាយបន្ថែមទៀតនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនភាគច្រើនតាមរយៈទំនាក់ទំនង - ស្ថានភាពលំនឹងត្រូវបានបង្កើតឡើង (ក្នុងករណីនេះមានចរន្តតូចមួយនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនភាគច្រើនដោយសារតែការសាយភាយ និងចរន្តនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនជនជាតិភាគតិចក្រោមឥទ្ធិពលនៃកន្លែងទំនាក់ទំនង។ ចរន្តទាំងនេះផ្តល់សំណងដល់គ្នាទៅវិញទៅមក) ។ រវាង ន- និង ទំ-regions មានភាពខុសគ្នាសក្តានុពលដែលហៅថាភាពខុសគ្នាសក្តានុពលទំនាក់ទំនង។ សក្ដានុពលនៃតំបន់ n គឺវិជ្ជមានទាក់ទងនឹងសក្តានុពល ទំ- តំបន់ ជាធម្មតាភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលទំនាក់ទំនងគឺ ក្នុងករណីនេះគឺភាគដប់នៃវ៉ុលមួយ។
វាលអគ្គីសនីខាងក្រៅផ្លាស់ប្តូរកម្ពស់នៃរនាំង និងរំខានដល់តុល្យភាពនៃក្រុមហ៊ុនបញ្ជូនចរន្តដែលហូរតាមរនាំង។ ប្រសិនបើសក្តានុពលវិជ្ជមានត្រូវបានអនុវត្តទៅ ទំ-តំបន់ បន្ទាប់មករបាំងសក្តានុពលថយចុះ (ការផ្លាស់ទីលំនៅដោយផ្ទាល់) ហើយ SCR រួមតូច។ ក្នុងករណីនេះ ជាមួយនឹងការបង្កើនតង់ស្យុងអនុវត្ត ចំនួននៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនភាគច្រើនដែលមានសមត្ថភាពយកឈ្នះឧបសគ្គកើនឡើងជានិទស្សន្ត។ នៅពេលដែលក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនទាំងនេះបានឆ្លងកាត់ទំ - ន- ការផ្លាស់ប្តូរ, ពួកគេក្លាយជាមិនសំខាន់។ ដូច្នេះការប្រមូលផ្តុំនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនជនជាតិភាគតិចនៅលើភាគីទាំងពីរនៃប្រសព្វកើនឡើង (ការចាក់ថ្នាំដឹកជញ្ជូនជនជាតិភាគតិច) ។ ក្នុងពេលដំណាលគ្នានៅក្នុង ទំ- និង ន- តំបន់តាមរយៈទំនាក់ទំនងចូល បរិមាណស្មើគ្នានៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនសំខាន់ៗដែលបណ្តាលឱ្យមានសំណងនៃការចោទប្រកាន់របស់អ្នកដឹកជញ្ជូនដែលបានចាក់។ ជាលទ្ធផលអត្រានៃការផ្សំឡើងវិញកើនឡើងហើយចរន្តមិនសូន្យលេចឡើងតាមរយៈប្រសព្វដែលកើនឡើងអិចស្ប៉ូណង់ស្យែលជាមួយនឹងការកើនឡើងវ៉ុល។
ការអនុវត្តសក្តានុពលអវិជ្ជមាន ទំ-region (លំអៀងបញ្ច្រាស) នាំឱ្យមានការកើនឡើងនៃរបាំងសក្តានុពល។ ការសាយភាយនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនភាគច្រើនតាមរយៈប្រសព្វក្លាយជាការធ្វេសប្រហែស។ ទន្ទឹមនឹងនេះលំហូរនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនជនជាតិភាគតិចមិនផ្លាស់ប្តូរទេ (មិនមានឧបសគ្គសម្រាប់ពួកគេទេ) ។ ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនបន្ទុកតូចតាចត្រូវបានទាក់ទាញដោយវាលអគ្គីសនីចូលទៅក្នុង ទំ-n-ប្រសព្វឆ្លងកាត់វាទៅតំបន់ជិតខាង (ការទាញយកអ្នកដឹកជញ្ជូនជនជាតិភាគតិច)។ លំហូរនៃក្រុមហ៊ុនអាកាសចរណ៍ភាគតិចត្រូវបានកំណត់ដោយអត្រានៃការបង្កើតកំដៅនៃគូរន្ធអេឡិចត្រុង។ គូទាំងនេះបានសាយភាយទៅរបាំងហើយត្រូវបានបំបែកដោយវាលរបស់វាដែលជាលទ្ធផល ទំ-n- លំហូរចរន្តប្រសព្វ ខ្ញុំ ស(ចរន្តឆ្អែត) ដែលជាធម្មតាតូច និងស្ទើរតែឯករាជ្យនៃវ៉ុល។ ដូច្នេះលក្ខណៈវ៉ុលបច្ចុប្បន្ននៃប្រសព្វ p-n មានការបញ្ចេញសម្លេងមិនត្រង់។ នៅពេលផ្លាស់ប្តូរសញ្ញា យូតម្លៃនៃចរន្តតាមរយៈប្រសព្វអាចផ្លាស់ប្តូរដោយ 10 5 - 10 6 ដង។ សូមអរគុណចំពោះរឿងនេះ ទំ-n- ប្រសព្វអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីកែតម្រូវចរន្តឆ្លាស់ (diode) ។
លក្ខណៈនៃវ៉ុលបច្ចុប្បន្ន
ដើម្បីទទួលបានការពឹងផ្អែកនៃតម្លៃបច្ចុប្បន្នតាមរយៈ ទំ-n- ការផ្លាស់ប្តូរពីវ៉ុលលំអៀងខាងក្រៅ វយើងត្រូវពិចារណាចរន្តអេឡិចត្រុង និងរន្ធដោយឡែកពីគ្នា។ នៅក្នុងអ្វីដែលខាងក្រោមយើងនឹងសម្គាល់ដោយនិមិត្តសញ្ញា ជដង់ស៊ីតេលំហូរនៃភាគល្អិត និងនិមិត្តសញ្ញា j- ដង់ស៊ីតេនៃចរន្តអគ្គិសនី; បន្ទាប់មក j e = −eJ e , j h = eJ h.
លក្ខណៈនៃវ៉ុលបច្ចុប្បន្ន ទំ-n- ការផ្លាស់ប្តូរ។ ខ្ញុំ ស- ចរន្តឆ្អែត, U pr- វ៉ុលបំបែក។
នៅ វ= 0 ទាំង J e និង J h បាត់។ ជាការពិតណាស់នេះមិនមានន័យថាមិនមានចលនានៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូននីមួយៗតាមរយៈប្រសព្វនោះទេ ប៉ុន្តែមានតែចំនួនអេឡិចត្រុង (ឬរន្ធ) ស្មើគ្នាដែលផ្លាស់ទីក្នុងទិសដៅទាំងពីរ។ នៅ វ≠ 0 តុល្យភាពត្រូវបានរំខាន។ ជាឧទាហរណ៍ សូមពិចារណាអំពីចរន្តរន្ធតាមរយៈស្រទាប់ depletion។ វារួមបញ្ចូលសមាសធាតុពីរដូចខាងក្រោមៈ
- ជំនាន់បច្ចុប្បន្ន ន- តំបន់នៅក្នុង ទំ- តំបន់ផ្លាស់ប្តូរ។ ដូចដែលឈ្មោះបានបង្ហាញ ចរន្តនេះគឺបណ្តាលមកពីរន្ធដែលបង្កើតដោយផ្ទាល់នៅក្នុង ន- depletion layer កំឡុងពេលកំដៅនៃអេឡិចត្រុងពីកម្រិត valence band ។ ទោះបីជាការផ្តោតអារម្មណ៍នៃរន្ធបែបនេះ (ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនជនជាតិភាគតិច) នៅក្នុង ន- តំបន់គឺតូចខ្លាំងណាស់បើប្រៀបធៀបទៅនឹងកំហាប់នៃអេឡិចត្រុង (ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនភាគច្រើន) ដែលពួកគេលេង តួនាទីសំខាន់នៅក្នុងការផ្ទេរបច្ចុប្បន្នតាមរយៈប្រសព្វ។ វាកើតឡើងដោយសារតែរាល់រន្ធដែលចូលទៅក្នុងស្រទាប់ depletion ត្រូវបានផ្ទេរភ្លាមៗទៅ ទំ- តំបន់ដែលស្ថិតនៅក្រោមឥទ្ធិពលខ្លាំង វាលអគ្គិសនីដែលមាននៅក្នុងស្រទាប់។ ជាលទ្ធផល ទំហំនៃចរន្តបង្កើតលទ្ធផលមិនអាស្រ័យលើតម្លៃនៃការផ្លាស់ប្តូរសក្តានុពលនៅក្នុងស្រទាប់ depletion នោះទេ ចាប់តាំងពីរន្ធណាមួយនៅក្នុងស្រទាប់ត្រូវបានផ្ទេរពី ន- តំបន់នៅក្នុង ទំ- តំបន់។
- ការបញ្ចូលគ្នាបច្ចុប្បន្ននោះគឺរន្ធដែលហូរចេញពី ទំ- តំបន់នៅក្នុង ន- តំបន់។ វាលអគ្គិសនីនៅក្នុងស្រទាប់ depletion ប្រឆាំងនឹងចរន្តនេះហើយមានតែរន្ធទាំងនោះដែលឈានដល់ព្រំដែនស្រទាប់ depletion ជាមួយនឹងថាមពល kinetic គ្រប់គ្រាន់ដើម្បីយកឈ្នះឧបសគ្គសក្តានុពលដែលរួមចំណែកដល់ចរន្ត recombination ។ ចំនួនរន្ធបែបនេះគឺសមាមាត្រទៅនឹងអ៊ី −eΔФ/kTដូច្នេះហើយ
មិនដូចចរន្តជំនាន់ទេ ចរន្តផ្សំឡើងវិញគឺមានភាពរសើបខ្លាំងចំពោះទំហំនៃវ៉ុលដែលបានអនុវត្ត វ. យើងអាចប្រៀបធៀបទំហំនៃចរន្តទាំងពីរនេះដោយកត់សំគាល់ថានៅពេលណា វ= 0 មិនមានចរន្តសរុបតាមរយៈប្រសព្វទេ៖ J h rec (V = 0) = J h genវាធ្វើតាមពីនេះ។ J h rec = J h genអ៊ី eV/kT. ចរន្តរន្ធសរុបដែលហូរពី ទំ- តំបន់នៅក្នុង ន-region តំណាងអោយភាពខុសគ្នារវាង recombination និង generation currents៖
ច= J h rec − J h gen = J h gen(ឧ eV/kT − 1).
ការពិចារណាស្រដៀងគ្នាគឺអាចអនុវត្តបានចំពោះធាតុផ្សំនៃចរន្តអេឡិចត្រុងជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរតែមួយគត់ដែលការបង្កើតនិងចរន្តផ្សំឡើងវិញនៃអេឡិចត្រុងត្រូវបានដឹកនាំផ្ទុយទៅនឹងចរន្តរន្ធដែលត្រូវគ្នា។ ដោយសារអេឡិចត្រុងមានបន្ទុកផ្ទុយគ្នា ចរន្តអគ្គិសនីនៃការបង្កើត និងការផ្សំឡើងវិញនៃអេឡិចត្រុងស្របគ្នាក្នុងទិសដៅជាមួយចរន្តអគ្គិសនីនៃការបង្កើត និងការបញ្ចូលគ្នានៃរន្ធ។ ដូច្នេះដង់ស៊ីតេនៃចរន្តអគ្គិសនីសរុបគឺ j = អ៊ី(J h gen + J e gen)(ង eV/kT − 1).
សមត្ថភាព ទំ-n- លក្ខណៈនៃការផ្លាស់ប្តូរនិងប្រេកង់
ទំ-n-junction អាចត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជា capacitor ផ្ទះល្វែង, ចានដែលជាតំបន់ ន- និង ទំ-type នៅខាងក្រៅការផ្លាស់ប្តូរ, និងអ៊ីសូឡង់គឺជាតំបន់បន្ទុកអវកាស, depleted នៃនាវាផ្ទុកបន្ទុកនិងមានភាពធន់ទ្រាំខ្ពស់។ សមត្ថភាពនេះត្រូវបានគេហៅថា របាំង. វាអាស្រ័យលើវ៉ុលដែលបានអនុវត្តខាងក្រៅចាប់តាំងពីវ៉ុលខាងក្រៅផ្លាស់ប្តូរបន្ទុកអវកាស។ ជាការពិត ការកើនឡើងនៃរបាំងសក្តានុពលក្នុងអំឡុងពេលលំអៀងបញ្ច្រាសមានន័យថាការកើនឡើងនៃភាពខុសគ្នាសក្តានុពលរវាង ន- និង ទំ- តំបន់នៃ semiconductor ហើយដូច្នេះ ការកើនឡើងនៃបន្ទុក volumetric របស់ពួកគេ។ ដោយសារការគិតថ្លៃលើលំហគឺស្ថិតស្ថេរ និងជាប់ទាក់ទងនឹងអ៊ីយ៉ុងម្ចាស់ជំនួយ និងអ្នកទទួល ការកើនឡើង បន្ទុកបរិមាណអាចបណ្តាលមកពីការពង្រីកតំបន់របស់វា ហើយជាលទ្ធផល ការថយចុះនៃសមត្ថភាពអគ្គិសនីនៃប្រសព្វ។ អាស្រ័យលើតំបន់ប្រសព្វ ការប្រមូលផ្តុំ dopant និងវ៉ុលបញ្ច្រាស capacitance របាំងអាចយកតម្លៃពីឯកតាទៅរាប់រយ picofarads ។ ឧបសគ្គ capacitance លេចឡើងនៅតង់ស្យុងបញ្ច្រាស; ជាមួយនឹងវ៉ុលដោយផ្ទាល់វាត្រូវបានបិទដោយមានភាពធន់ទ្រាំទាប ទំ-n- ការផ្លាស់ប្តូរ។ Varicaps ដំណើរការដោយសារតែ capacitance របាំង។
បន្ថែមពីលើសមត្ថភាពរបាំង ទំ-n- ការផ្លាស់ប្តូរមានអ្វីដែលហៅថា សមត្ថភាពសាយភាយ. សមត្ថភាពនៃការសាយភាយត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងដំណើរការនៃការប្រមូលផ្តុំ និងការស្រូបយកបន្ទុកគ្មានលំនឹងនៅក្នុងមូលដ្ឋាន និងកំណត់លក្ខណៈនៃនិចលភាពនៃចលនានៃបន្ទុកគ្មានលំនឹងនៅក្នុងតំបន់មូលដ្ឋាន។ សមត្ថភាពសាយភាយគឺដោយសារតែការកើនឡើងនៃវ៉ុលដោយ ទំ-nការផ្លាស់ប្តូរនាំទៅរកការកើនឡើងនៃការប្រមូលផ្តុំនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនភាគច្រើន និងជនជាតិភាគតិច ពោលគឺការផ្លាស់ប្តូរបន្ទុក។ ទំហំនៃ diffusion capacitance គឺសមាមាត្រទៅនឹងចរន្តឆ្លងកាត់ ទំ-n- ការផ្លាស់ប្តូរ។ នៅពេលដែលការលំអៀងទៅមុខត្រូវបានអនុវត្ត សមត្ថភាពសាយភាយអាចឈានដល់រាប់ម៉ឺន picofarads ។
សៀគ្វីសមមូល ទំ-n- ការផ្លាស់ប្តូរ។ គ ខ- សមត្ថភាពរបាំង, គ ឃ - សមត្ថភាពសាយភាយ, R ក- ភាពធន់នឹងឌីផេរ៉ង់ស្យែល ទំ-n- ការផ្លាស់ប្តូរ, r- ធន់ទ្រាំនឹងបរិមាណនៃមូលដ្ឋាន។
សមត្ថភាពសរុប ទំ-n-transition ត្រូវបានកំណត់ដោយផលបូកនៃ barrier និង diffusion capacitances។ សៀគ្វីសមមូល ទំ-n- ការផ្លាស់ប្តូរទៅ ចរន្តឆ្លាស់បង្ហាញក្នុងរូប។ នៅក្នុងសៀគ្វីសមមូលស្របទៅនឹងភាពធន់នឹងឌីផេរ៉ង់ស្យែល ទំ-n-transition R និងរួមបញ្ចូល diffusion capacitance គឃ និងសមត្ថភាពរបាំង ជាមួយខ; ភាពធន់នៃកម្រិតសំឡេងមូលដ្ឋានត្រូវបានភ្ជាប់ជាស៊េរីជាមួយពួកគេ។ r. ជាមួយនឹងការកើនឡើងប្រេកង់ វ៉ុល AC, បានដាក់នៅលើ ទំ-nការផ្លាស់ប្តូរ, លក្ខណៈសម្បត្តិ capacitive កាន់តែច្បាស់, R កត្រូវបានកាត់បន្ថយដោយ capacitance និងភាពធន់ទ្រាំសរុប ទំ-n-transition ត្រូវបានកំណត់ដោយកម្រិតសំឡេងនៃមូលដ្ឋាន។ ដូច្នេះនៅប្រេកង់ខ្ពស់។ ទំ-n- ការផ្លាស់ប្តូរបាត់បង់លក្ខណៈសម្បត្តិលីនេអ៊ែររបស់វា។
ការបំបែក ទំ-n- ការផ្លាស់ប្តូរ
ការបំបែក Diode- នេះគឺជាបាតុភូតនៃការកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងនៃចរន្តបញ្ច្រាសតាមរយៈ diode នៅពេលដែលវ៉ុលបញ្ច្រាសឈានដល់តម្លៃសំខាន់ជាក់លាក់សម្រាប់ diode ដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ អាស្រ័យ បាតុភូតរាងកាយដែលនាំទៅដល់ការបែកបាក់ បែងចែករវាងការធ្លាក់ព្រិល ផ្លូវរូងក្រោមដី ផ្ទៃ និងការបំបែកកម្ដៅ។
- ការដួលរលំនៃ Avalanche(ផលប៉ះពាល់អ៊ីយ៉ូដ) គឺជាយន្តការបំបែកដ៏សំខាន់បំផុត។ ទំ-n- ការផ្លាស់ប្តូរ។ វ៉ុលបំបែក avalanche កំណត់ ដែនកំណត់ខាងលើវ៉ុលបញ្ច្រាសនៃ diodes ភាគច្រើន។ ការបែកខ្ញែកត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការបង្កើតផ្ទាំងទឹកកកនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនបន្ទុកក្រោមឥទិ្ធពលនៃវាលអគ្គីសនីដ៏រឹងមាំ ដែលក្នុងនោះក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនទទួលបានថាមពលគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ការបង្កើតគូរន្ធអេឡិចត្រុងថ្មី ដែលជាលទ្ធផលនៃផលប៉ះពាល់អ៊ីយ៉ូដនៃអាតូម semiconductor ។
- ការបំបែកផ្លូវរូងក្រោមដីការផ្លាស់ប្តូររន្ធអេឡិចត្រុងគឺជាការបំបែកចរន្តអគ្គិសនីនៃការផ្លាស់ប្តូរដែលបណ្តាលមកពីការជីករូងក្រោមដីមេកានិចកង់ទិចនៃអ្នកផ្ទុកបន្ទុកតាមរយៈគម្លាតក្រុមនៃសារធាតុ semiconductor ដោយមិនផ្លាស់ប្តូរថាមពលរបស់វា។ ផ្លូវរូងក្រោមដីអេឡិចត្រុងគឺអាចធ្វើទៅបានដែលផ្តល់ថាទទឹងនៃរបាំងសក្តានុពលដែលអេឡិចត្រុងត្រូវការដើម្បីយកឈ្នះគឺតូចគ្រប់គ្រាន់។ សម្រាប់គម្លាតក្រុមដូចគ្នា (សម្រាប់សម្ភារៈដូចគ្នា) ទទឹងនៃរបាំងសក្តានុពលត្រូវបានកំណត់ដោយកម្លាំងវាលអគ្គិសនី ពោលគឺជម្រាល កម្រិតថាមពលនិងតំបន់។ អាស្រ័យហេតុនេះ លក្ខខណ្ឌសម្រាប់ផ្លូវរូងក្រោមដីកើតឡើងតែនៅកម្លាំងវាលអគ្គិសនីជាក់លាក់មួយ ឬនៅតង់ស្យុងជាក់លាក់មួយនៅប្រសព្វរន្ធអេឡិចត្រុង - នៅវ៉ុលបំបែក។ តម្លៃនៃកម្លាំងវាលអគ្គិសនីដ៏សំខាន់នេះគឺប្រហែល 8∙10 5 V/cm សម្រាប់ប្រសព្វស៊ីលីកុន និង 3∙10 5 V/cm សម្រាប់ប្រសព្វ germanium ។ ចាប់តាំងពីប្រូបាប៊ីលីតេនៃផ្លូវរូងក្រោមដីពឹងផ្អែកយ៉ាងខ្លាំងទៅលើកម្លាំងនៃវាលអគ្គីសនី បន្ទាប់មកខាងក្រៅ ឥទ្ធិពលផ្លូវរូងក្រោមដីបង្ហាញខ្លួនវាថាជាការបំបែកនៃ diode នេះ។
- ការបំបែកផ្ទៃ (ចរន្តលេចធ្លាយ). ពិត ទំ-n-junctions មានផ្នែកដែលលាតសន្ធឹងដល់ផ្ទៃនៃ semiconductor ។ ដោយសារតែការចម្លងរោគដែលអាចកើតមាន និងវត្តមាននៃបន្ទុកលើផ្ទៃរវាង p- និង n- តំបន់ ខ្សែភាពយន្ត conductive និង conductive channels អាចបង្កើតបាន ដែលតាមរយៈនោះមានចរន្តលេចធ្លាយ I នៅក្នុងលំហូរ។ ចរន្តនេះកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងវ៉ុលបញ្ច្រាស ហើយអាចលើសពីចរន្តកំដៅ I 0 និងចរន្តជំនាន់ I gen ។ ចរន្តអ៊ីយូតខ្សោយអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាព។ ដើម្បីកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ ថ្នាំកូតខ្សែភាពយន្តការពារត្រូវបានប្រើប្រាស់។
- ការបំបែកកំដៅ- នេះគឺជាការបំបែក, ការអភិវឌ្ឍនៃការដែលកើតឡើងដោយសារតែការបញ្ចេញកំដៅនៅក្នុងប្រសព្វអគ្គិសនីកែតម្រូវដោយសារតែការឆ្លងកាត់នៃចរន្តតាមរយៈប្រសព្វ។ នៅពេលដែលវ៉ុលបញ្ច្រាសត្រូវបានអនុវត្តស្ទើរតែទាំងអស់របស់វាធ្លាក់ចុះទៅ ទំ-n- ប្រសព្វដែលមានទោះបីជាចរន្តបញ្ច្រាសតូច។ ថាមពលដែលបានបញ្ចេញបណ្តាលឱ្យមានកំដៅ ទំ-n-ប្រសព្វ និងតំបន់ជាប់គ្នានៃ semiconductor ។ ប្រសិនបើមានការដកកំដៅមិនគ្រប់គ្រាន់នោះថាមពលនេះបណ្តាលឱ្យមានការកើនឡើងបន្ថែមទៀតនៃចរន្តដែលនាំឱ្យមានការបែកបាក់។ ការបំបែកកំដៅមិនដូចការលើកមុនទេ គឺមិនអាចត្រឡប់វិញបានទេ។
ប្រសព្វ P-N គឺជាចំណុចនៅក្នុងឧបករណ៍ semiconductor ដែលសម្ភារៈប្រភេទ N និងសម្ភារៈប្រភេទ P មានទំនាក់ទំនងគ្នាទៅវិញទៅមក។ សម្ភារៈប្រភេទ N ជាធម្មតាត្រូវបានគេហៅថាជាផ្នែក cathode នៃ semiconductor ហើយសម្ភារៈប្រភេទ P គឺជាផ្នែក anodic ។
នៅពេលដែលទំនាក់ទំនងកើតឡើងរវាងវត្ថុធាតុទាំងពីរនេះ អេឡិចត្រុងពីវត្ថុធាតុ n-type ហូរចូលទៅក្នុងសម្ភារៈ p-type ហើយភ្ជាប់ទៅរន្ធដែលមាននៅក្នុងវា។ តំបន់តូចមួយនៅសងខាងនៃបន្ទាត់ទំនាក់ទំនងរាងកាយរវាងវត្ថុធាតុទាំងនេះស្ទើរតែគ្មានអេឡិចត្រុងនិងរន្ធ។ តំបន់នេះនៅក្នុងឧបករណ៍ semiconductor ត្រូវបានគេហៅថា តំបន់ depletion ។
តំបន់ depletion នេះគឺជាធាតុសំខាន់នៅក្នុងប្រតិបត្តិការនៃឧបករណ៍ណាមួយដែលមានប្រសព្វ P-N ។ ទទឹងនៃតំបន់ depletion នេះកំណត់ភាពធន់នឹងលំហូរចរន្តតាមរយៈប្រសព្វ P-N ដូច្នេះភាពធន់នៃឧបករណ៍ដែលមានប្រសព្វ P-N អាស្រ័យទៅលើទំហំនៃតំបន់ depletion នេះ។ ទទឹងរបស់វាអាចផ្លាស់ប្តូរនៅពេលដែលវ៉ុលណាមួយឆ្លងកាត់ប្រសព្វ P-N នេះ។ អាស្រ័យលើបន្ទាត់រាងប៉ូលនៃការអនុវត្ត សក្តានុពល P-Nប្រសព្វអាចមានភាពលំអៀងទៅមុខ ឬបញ្ច្រាស។ ទទឹងនៃតំបន់ depletion ឬ resistance នៃឧបករណ៍ semiconductor អាស្រ័យទៅលើទាំងប៉ូល និងទំហំនៃវ៉ុលលំអៀងដែលបានអនុវត្ត។
នៅពេលដែលប្រសព្វ P-N គឺដោយផ្ទាល់ (ជាមួយនឹងការលំអៀងទៅមុខ) បន្ទាប់មកសក្តានុពលវិជ្ជមានត្រូវបានអនុវត្តទៅ anode ហើយសក្តានុពលអវិជ្ជមានត្រូវបានអនុវត្តទៅ cathode ។ លទ្ធផលនៃដំណើរការនេះគឺជាការរួមតូចនៃតំបន់ depletion ដែលកាត់បន្ថយភាពធន់ទ្រាំទៅនឹងលំហូរចរន្តតាមរយៈប្រសព្វ P-N ។
ប្រសិនបើសក្តានុពលកើនឡើង តំបន់ depletion នឹងបន្តថយចុះ ដោយហេតុនេះកាត់បន្ថយភាពធន់នឹងលំហូរចរន្តបន្ថែមទៀត។ ជាយថាហេតុ ប្រសិនបើវ៉ុលដែលបានអនុវត្តគឺខ្ពស់គ្រប់គ្រាន់នោះ តំបន់ depletion នឹងរួមតូចទៅចំណុចនៃភាពធន់ទ្រាំអប្បបរមា ហើយចរន្តអតិបរិមានឹងហូរតាមប្រសព្វ P-N ហើយជាមួយវាតាមរយៈឧបករណ៍ទាំងមូល។ នៅពេលដែលប្រសព្វ P-N ត្រូវបានឆ្ពោះទៅមុខដោយលំអៀងយ៉ាងសមស្រប វាផ្តល់នូវភាពធន់ទ្រាំតិចតួចបំផុតចំពោះលំហូរនៃចរន្តតាមរយៈវា។
នៅពេលដែលប្រសព្វ P-N បញ្ច្រាស (បញ្ច្រាសលំអៀង) សក្តានុពលអវិជ្ជមានត្រូវបានអនុវត្តទៅ anode ហើយសក្តានុពលវិជ្ជមានត្រូវបានអនុវត្តទៅ cathode ។
នេះបណ្តាលឱ្យតំបន់ depletion ពង្រីកដែលបណ្តាលឱ្យមានការកើនឡើងនៃភាពធន់នឹងលំហូរបច្ចុប្បន្ន។ នៅពេលដែលប្រសព្វ P-N មានភាពលំអៀងបញ្ច្រាស វាមានភាពធន់ទ្រាំអតិបរមាចំពោះលំហូរបច្ចុប្បន្ន ហើយប្រសព្វដើរតួយ៉ាងសំខាន់ជាសៀគ្វីបើកចំហ។
នៅជាក់លាក់មួយ។ តម្លៃសំខាន់វ៉ុលលំអៀងបញ្ច្រាស ភាពធន់ទ្រាំទៅនឹងលំហូរបច្ចុប្បន្នដែលកើតឡើងនៅក្នុងតំបន់ depletion ត្រូវបានយកឈ្នះហើយការកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃចរន្តកើតឡើង។ តម្លៃនៃតង់ស្យុងបញ្ច្រាសដែលចរន្តកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័សត្រូវបានគេហៅថាវ៉ុលបំបែក។
p-n (pe-en) junction គឺជាតំបន់នៃលំហនៅប្រសព្វនៃ p- និង n-type semiconductors ដែលក្នុងនោះការផ្លាស់ប្តូរពីប្រភេទនៃ conductivity មួយទៅមួយផ្សេងទៀតកើតឡើង ការផ្លាស់ប្តូរបែបនេះក៏ត្រូវបានគេហៅថា electron-hole transition ។
សារធាតុ semiconductors មានពីរប្រភេទគឺ ប្រភេទ p និង n ។ នៅក្នុងប្រភេទ n ឧបករណ៍ផ្ទុកបន្ទុកសំខាន់គឺ អេឡិចត្រុង ហើយនៅក្នុង p - ប្រភេទ មេត្រូវបានគិតថ្លៃវិជ្ជមាន រន្ធ។ រន្ធវិជ្ជមានមួយលេចឡើងបន្ទាប់ពីអេឡិចត្រុងត្រូវបានយកចេញពីអាតូម ហើយរន្ធវិជ្ជមានត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅកន្លែងរបស់វា។
ដើម្បីយល់ពីរបៀបដែលប្រសព្វ p-n ដំណើរការ អ្នកត្រូវសិក្សាសមាសធាតុរបស់វា នោះគឺ p-type និង n-type semiconductor ។
P និង N ប្រភេទ semiconductors ត្រូវបានផលិតនៅលើមូលដ្ឋាននៃ monocrystalline silicon ដែលមានកម្រិតខ្ពស់នៃភាពបរិសុទ្ធដូច្នេះភាពមិនបរិសុទ្ធតិចតួចបំផុត (តិចជាង 0.001%) ផ្លាស់ប្តូរវាយ៉ាងខ្លាំង។ លក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនី.
នៅក្នុង semiconductor ប្រភេទ n ឧបករណ៍ផ្ទុកបន្ទុកសំខាន់គឺ អេឡិចត្រុង . ដើម្បីទទួលបានពួកគេពួកគេប្រើ ភាពមិនបរិសុទ្ធរបស់ម្ចាស់ជំនួយ, ដែលត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងស៊ីលីកុន- ផូស្វ័រ អង់ទីម៉ូនី អាសេនិច។
នៅក្នុងប្រភេទ p-type semiconductor ឧបករណ៍ផ្ទុកបន្ទុកសំខាន់ត្រូវបានគិតថ្លៃវិជ្ជមាន រន្ធ . ដើម្បីទទួលបានពួកគេពួកគេប្រើ ភាពមិនបរិសុទ្ធរបស់អ្នកទទួល — អាលុយមីញ៉ូម boron
Semiconductor n - ប្រភេទ (ចរន្តអគ្គិសនី)
អាតូមផូស្វ័រមិនបរិសុទ្ធ ជាធម្មតាជំនួសអាតូមចម្បងនៅកន្លែងនៃបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់។ ក្នុងករណីនេះ អេឡិចត្រុងវ៉ាឡង់ទាំងបួននៃអាតូមផូស្វ័រមកប៉ះនឹងអេឡិចត្រុងវ៉ាឡង់ទាំងបួននៃអាតូមស៊ីលីកុនចំនួនបួនដែលនៅជិតគ្នា បង្កើតជាសំបកមានស្ថេរភាពនៃអេឡិចត្រុងប្រាំបី។ អេឡិចត្រុង valence ទីប្រាំនៃអាតូមផូស្វ័រប្រែទៅជាខ្សោយទៅនឹងអាតូមរបស់វា ហើយស្ថិតនៅក្រោមឥទ្ធិពល កម្លាំងខាងក្រៅ(រំញ័រកំដៅនៃបន្ទះឈើ វាលអគ្គីសនីខាងក្រៅ) ងាយស្រួលក្លាយជាឥតគិតថ្លៃ បង្កើត បង្កើនកំហាប់នៃអេឡិចត្រុងសេរី . គ្រីស្តាល់ទទួលបាន ចរន្តអេឡិចត្រូនិចឬ n-type conductivity . ក្នុងករណីនេះ អាតូមផូស្វ័រ ដែលមិនមានអេឡិចត្រុង ត្រូវបានភ្ជាប់យ៉ាងតឹងរ៉ឹងទៅនឹង បន្ទះឈើគ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុនមានបន្ទុកវិជ្ជមាន ហើយអេឡិចត្រុងគឺចល័ត បន្ទុកអវិជ្ជមាន. អវត្ដមាននៃកម្លាំងខាងក្រៅ ពួកវាផ្តល់សំណងដល់គ្នាទៅវិញទៅមក ពោលគឺនៅក្នុងស៊ីលីកុន n-ប្រភេទចំនួនអេឡិចត្រុង conduction ឥតគិតថ្លៃត្រូវបានកំណត់ចំនួនអាតូមមិនបរិសុទ្ធរបស់ម្ចាស់ជំនួយដែលបានណែនាំ។
Semiconductor ទំ - ប្រភេទ (ចរន្តនៃរន្ធ)
អាតូមអាលុយមីញ៉ូមដែលមានតែបីអេឡិចត្រុង valence មិនអាចបង្កើតសែលអេឡិចត្រុងប្រាំបីដែលមានស្ថេរភាពជាមួយអាតូមស៊ីលីកុនដែលនៅជិតគ្នាបានទេព្រោះសម្រាប់វាវាត្រូវការអេឡិចត្រុងមួយទៀតដែលវាយកចេញពីអាតូមស៊ីលីកុនមួយដែលនៅជិតនោះ។ អាតូមស៊ីលីកុនដែលខ្វះអេឡិចត្រុងមាន បន្ទុកវិជ្ជមានហើយដោយសារវាអាចចាប់យកអេឡិចត្រុងពីអាតូមស៊ីលីកុនដែលនៅជិតនោះ វាអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាបន្ទុកវិជ្ជមានចល័តដែលមិនមានទំនាក់ទំនងជាមួយបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់ ហៅថារន្ធ។ អាតូមអាលុយមីញ៉ូដែលបានចាប់យកអេឡិចត្រុងមួយក្លាយជាមជ្ឈមណ្ឌលចោទប្រកាន់អវិជ្ជមាន ចងយ៉ាងតឹងរឹងទៅនឹងបន្ទះគ្រីស្តាល់។ ចរន្តអគ្គិសនីនៃ semiconductor បែបនេះគឺដោយសារតែចលនានៃរន្ធដែលជាមូលហេតុដែលវាត្រូវបានគេហៅថា p-type hole semiconductor ។ កំហាប់រន្ធត្រូវគ្នាទៅនឹងចំនួនអាតូមមិនបរិសុទ្ធដែលទទួលយកបានណែនាំ។
ឧបករណ៍ semiconductor ទំនើបភាគច្រើនដំណើរការដោយសារបាតុភូតដែលកើតឡើងនៅព្រំដែននៃវត្ថុធាតុដើមដែលមានប្រភេទផ្សេងគ្នានៃចរន្តអគ្គិសនី។
មាន semiconductors ពីរប្រភេទ - n និង p ។ លក្ខណៈពិសេសប្លែកនៃសម្ភារៈ semiconductor ប្រភេទ n គឺថាវាមាន បន្ទុកអគ្គិសនីចោទប្រកាន់អវិជ្ជមាន អេឡិចត្រុង. IN សម្ភារៈ semiconductor p-type, តួនាទីដូចគ្នាត្រូវបានលេងដោយអ្វីដែលគេហៅថា រន្ធដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ជាវិជ្ជមាន។ ពួកវាលេចឡើងបន្ទាប់ពីអាតូមមួយត្រូវបានហែកចេញ អេឡិចត្រុងនោះហើយជាមូលហេតុដែលបន្ទុកវិជ្ជមានត្រូវបានបង្កើតឡើង។
គ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុនតែមួយត្រូវបានប្រើដើម្បីផលិតសម្ភារៈ semiconductor ប្រភេទ n និង p ។ របស់ពួកគេ។ លក្ខណៈពិសេសប្លែកគឺខ្លាំងណាស់ សញ្ញាបត្រខ្ពស់។ភាពបរិសុទ្ធគីមី។ វាគឺអាចធ្វើទៅបានដើម្បីផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងលក្ខណៈសម្បត្តិអគ្គិសនីនៃសម្ភារៈនេះដោយការណែនាំចូលទៅក្នុងវា impurities ដែលមិនសំខាន់ណាស់នៅ glance ដំបូង។
និមិត្តសញ្ញា "n" ដែលប្រើក្នុង semiconductors មកពីពាក្យ " អវិជ្ជមាន» (« អវិជ្ជមាន") ឧបករណ៍ផ្ទុកបន្ទុកសំខាន់នៅក្នុងសម្ភារៈ semiconductor ប្រភេទ n គឺ អេឡិចត្រុង. ដើម្បីទទួលបានពួកវា អ្វីដែលគេហៅថាមិនបរិសុទ្ធរបស់ម្ចាស់ជំនួយត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងស៊ីលីកុន: អាសេនិច អង់ទីម៉ូនី ផូស្វ័រ។
និមិត្តសញ្ញា "p" ដែលប្រើក្នុង semiconductors មកពីពាក្យ " វិជ្ជមាន» (« វិជ្ជមាន") ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនបន្ទុកសំខាន់នៅក្នុងពួកគេគឺ រន្ធ. ដើម្បីទទួលបានពួកវា អ្វីដែលគេហៅថាមិនបរិសុទ្ធ អ្នកទទួលយកត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងស៊ីលីកុន: បូរុន អាលុយមីញ៉ូម។
ចំនួនឥតគិតថ្លៃ អេឡិចត្រុងនិងលេខ រន្ធនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ semiconductor សុទ្ធគឺដូចគ្នាបេះបិទ។ ដូច្នេះនៅពេលដែលឧបករណ៍ semiconductor ស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពលំនឹង តំបន់នីមួយៗរបស់វាមានអព្យាក្រឹតអគ្គិសនី។
ចូរយើងយកជាចំណុចចាប់ផ្តើមដែល n-region ត្រូវបានភ្ជាប់យ៉ាងជិតស្និទ្ធជាមួយ p-region ។ ក្នុងករណីបែបនេះ ក តំបន់ផ្លាស់ប្តូរនោះគឺជាកន្លែងជាក់លាក់មួយដែលត្រូវបានអស់ការចោទប្រកាន់។ វាត្រូវបានគេហៅផងដែរថា " ស្រទាប់របាំង", កន្លែងណា រន្ធនិង អេឡិចត្រុង, ឆ្លងកាត់ការផ្សំឡើងវិញ។ ដូច្នេះនៅចំណុចប្រសព្វនៃ semiconductors ពីរដែលមានប្រភេទផ្សេងគ្នានៃ conductivity តំបន់មួយហៅថា ប្រសព្វ p-n.
នៅចំណុចទំនាក់ទំនងនៃ semiconductors ប្រភេទផ្សេងៗរន្ធពីតំបន់ p-type មួយផ្នែកទៅតាមតំបន់ n-type ហើយអេឡិចត្រុងតាម ទិសដៅបញ្ច្រាស. ដូច្នេះ សារធាតុ p-type semiconductor ត្រូវបានគិតជាអវិជ្ជមាន ហើយ semiconductor n-type ត្រូវបានគិតជាវិជ្ជមាន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការសាយភាយនេះមានរយៈពេលរហូតដល់វាលអគ្គិសនីដែលកើតឡើងនៅក្នុងតំបន់អន្តរកាលចាប់ផ្តើមរំខានដល់វា ដែលបណ្តាលឱ្យមានចលនា និងអ៊ី។ អេឡិចត្រុង, និង រន្ធឈប់
នៅក្នុងឧស្សាហកម្មផលិត ឧបករណ៍ semiconductorសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ p-n ប្រសព្វវ៉ុលខាងក្រៅត្រូវតែអនុវត្តទៅវា។ អាស្រ័យលើភាពរាងប៉ូល និងទំហំរបស់វា ឥរិយាបទនៃការផ្លាស់ប្តូរ និងចរន្តអគ្គិសនីដែលឆ្លងកាត់ដោយផ្ទាល់អាស្រ័យ។ ប្រសិនបើបង្គោលវិជ្ជមាននៃប្រភពបច្ចុប្បន្នត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹង p-region ហើយបង្គោលអវិជ្ជមានត្រូវបានភ្ជាប់ទៅ n-region បន្ទាប់មកការតភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់កើតឡើង។ p-n ប្រសព្វ. ប្រសិនបើបន្ទាត់រាងប៉ូលត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរ ស្ថានភាពហៅថាការប្តូរបញ្ច្រាសនឹងកើតឡើង។ p-n ប្រសព្វ.
ការតភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់
នៅពេលដែលការតភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់ត្រូវបានអនុវត្ត p-n ប្រសព្វបន្ទាប់មកនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃវ៉ុលខាងក្រៅវាលមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងវា។ ទិសដៅរបស់វាទាក់ទងទៅនឹងទិសដៅនៃវាលអគ្គីសនីដែលសាយភាយខាងក្នុងគឺផ្ទុយ។ ជាលទ្ធផលកម្លាំងនៃវាលលទ្ធផលធ្លាក់ចុះ ហើយស្រទាប់ទប់ស្កាត់រួមតូច។
ជាលទ្ធផលនៃដំណើរការនេះ ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនបន្ទុកសំខាន់មួយចំនួនធំផ្លាស់ទីទៅក្នុងតំបន់ជិតខាង។ នេះមានន័យថាពីតំបន់ p ទៅតំបន់ n លទ្ធផល ចរន្តអគ្គិសនីនឹងលេចធ្លាយ រន្ធហើយក្នុងទិសដៅផ្ទុយ - អេឡិចត្រុង.
ការប្តូរបញ្ច្រាស
នៅពេលដែលការប្តូរបញ្ច្រាសកើតឡើង p-n ប្រសព្វបន្ទាប់មកនៅក្នុងសៀគ្វីលទ្ធផលកម្លាំងបច្ចុប្បន្នគឺទាបជាងយ៉ាងខ្លាំងជាមួយនឹងការភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់។ ចំណុចនោះគឺថា រន្ធពីតំបន់ n នឹងហូរទៅតំបន់ p ហើយអេឡិចត្រុងនឹងហូរពីតំបន់ p ទៅតំបន់ n ។ កម្លាំងបច្ចុប្បន្នទាបគឺដោយសារតែការពិតដែលថានៅក្នុងតំបន់ p មានតិចតួច អេឡិចត្រុងនិងក្នុងតំបន់ n រៀងគ្នា - រន្ធ.
ប្រសព្វ pn គឺជាតំបន់ស្តើងមួយដែលបង្កើតបានជា semiconductors ពីរមកប៉ះគ្នា។ ប្រភេទផ្សេងគ្នាចរន្ត។ សារធាតុ semiconductors នីមួយៗមានអព្យាក្រឹតអគ្គិសនី។ លក្ខខណ្ឌចម្បងគឺថានៅក្នុង semiconductor មួយអ្នកផ្ទុកបន្ទុកសំខាន់គឺអេឡិចត្រុងហើយមួយទៀតវាជារន្ធ។
នៅពេលដែល semiconductors បែបនេះចូលមកក្នុងទំនាក់ទំនង ជាលទ្ធផលនៃការសាយភាយបន្ទុក រន្ធពីតំបន់ p ចូលទៅក្នុងតំបន់ n ។ វាផ្សំឡើងវិញភ្លាមៗជាមួយនឹងអេឡិចត្រុងមួយនៅក្នុងតំបន់នេះ។ ជាលទ្ធផល បន្ទុកវិជ្ជមានលើសលេចឡើងនៅក្នុងតំបន់ n ។ ហើយនៅក្នុងតំបន់ p មានបន្ទុកអវិជ្ជមានលើស។
តាមរបៀបដូចគ្នា អេឡិចត្រុងមួយក្នុងចំណោមអេឡិចត្រុងពីតំបន់ n ចូលទៅក្នុងតំបន់ p ដែលជាកន្លែងដែលវារួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយរន្ធដែលនៅជិតបំផុត។ នេះក៏ជាលទ្ធផលក្នុងការបង្កើតការគិតថ្លៃលើសផងដែរ។ វិជ្ជមាននៅក្នុងតំបន់ n និងអវិជ្ជមាននៅក្នុងតំបន់ p ។
ជាលទ្ធផលនៃការសាយភាយតំបន់ព្រំដែនត្រូវបានបំពេញដោយបន្ទុកដែលបង្កើតវាលអគ្គីសនី។ វានឹងត្រូវបានដឹកនាំតាមរបៀបដែលវានឹងរុញរន្ធដែលមានទីតាំងនៅតំបន់ p ពីចំណុចប្រទាក់។ ហើយអេឡិចត្រុងពីតំបន់ n ក៏នឹងត្រូវបានបណ្តេញចេញពីព្រំដែននេះផងដែរ។
ម្យ៉ាងវិញទៀត របាំងថាមពលមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅចំណុចប្រទាក់រវាង semiconductors ពីរ។ ដើម្បីយកឈ្នះវា អេឡិចត្រុងពីតំបន់ n ត្រូវតែមានថាមពលធំជាងថាមពលនៃរបាំង។ ដូចគ្នានឹងរន្ធពីតំបន់ p ។
រួមជាមួយនឹងចលនានៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនបន្ទុកភាគច្រើននៅក្នុងការផ្លាស់ប្តូរបែបនេះ វាក៏មានចលនារបស់អ្នកដឹកជញ្ជូនបន្ទុកជនជាតិភាគតិចផងដែរ។ ទាំងនេះគឺជារន្ធពីតំបន់ n និងអេឡិចត្រុងពីតំបន់ p ។ ពួកគេក៏ផ្លាស់ទីទៅតំបន់ផ្ទុយតាមរយៈការផ្លាស់ប្តូរ។ ទោះបីជាវាលលទ្ធផលរួមចំណែកដល់ការនេះក៏ដោយ ចរន្តលទ្ធផលគឺមានការធ្វេសប្រហែស។ ដោយសារចំនួនក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនបន្ទុកជនជាតិភាគតិចមានចំនួនតិចណាស់។
ប្រសិនបើភាពខុសគ្នាសក្តានុពលខាងក្រៅត្រូវបានភ្ជាប់ទៅប្រសព្វ pn ក្នុងទិសដៅទៅមុខ នោះគឺជាសក្តានុពលខ្ពស់ត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ទៅតំបន់ p និងសក្តានុពលទាបទៅកាន់តំបន់ n ។ វាលខាងក្រៅនោះនឹងនាំទៅរកការថយចុះនៃផ្នែកខាងក្នុង។ ដូច្នេះថាមពលរបាំងនឹងថយចុះ ហើយអ្នកផ្ទុកបន្ទុកភាគច្រើនអាចផ្លាស់ទីបានយ៉ាងងាយស្រួលតាមរយៈ semiconductors ។ ម្យ៉ាងវិញទៀត រន្ធទាំងពីតំបន់ p និងអេឡិចត្រុងពីតំបន់ n នឹងផ្លាស់ទីឆ្ពោះទៅរកចំណុចប្រទាក់។ ដំណើរការផ្សំឡើងវិញនឹងកាន់តែខ្លាំង ហើយចរន្តនៃឧបករណ៍ផ្ទុកបន្ទុកសំខាន់នឹងកើនឡើង។
រូបភាពទី 1 - ប្រសព្វ pn, ឆ្ពោះទៅមុខដោយលំអៀង
ប្រសិនបើភាពខុសគ្នាសក្តានុពលត្រូវបានអនុវត្តក្នុងទិសដៅផ្ទុយ នោះគឺជាសក្តានុពលទាបនៅក្នុងតំបន់ p និងខ្ពស់នៅក្នុងតំបន់ n ។ វាលអគ្គីសនីខាងក្រៅនោះនឹងបន្ថែមទៅខាងក្នុង។ ដូច្នោះហើយថាមពលនៃរបាំងនឹងកើនឡើងដែលរារាំងអ្នកផ្ទុកបន្ទុកភាគច្រើនពីការផ្លាស់ប្តូរតាមរយៈការផ្លាស់ប្តូរ។ និយាយម្យ៉ាងទៀតអេឡិចត្រុងពីតំបន់ n និងរន្ធពីតំបន់ p នឹងផ្លាស់ទីពីការផ្លាស់ប្តូរទៅ ភាគីខាងក្រៅឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក។ ហើយនៅក្នុងតំបន់ប្រសព្វ pn វានឹងមិនមានក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនបន្ទុកសំខាន់ដែលផ្តល់ចរន្តនោះទេ។
រូបភាពទី 2 - ប្រសព្វ pn, លំអៀងបញ្ច្រាស
ប្រសិនបើភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលបញ្ច្រាសគឺខ្ពស់ខ្លាំងពេក កម្លាំងវាលនៅក្នុងតំបន់ប្រសព្វនឹងកើនឡើងរហូតដល់ការដាច់ចរន្តអគ្គិសនីកើតឡើង។ នោះគឺអេឡិចត្រុងដែលបង្កើនល្បឿនដោយវាលនឹងមិនបំផ្លាញទេ។ ចំណង covalentហើយនឹងមិនគោះអេឡិចត្រុងមួយទៀតចេញ។ល។