इलेक्ट्रॉन छिद्र p-n जंक्शन क्या है

सेमीकंडक्टर्स में 10-5 से 102 ओम x मीटर के प्रतिरोध वाले पदार्थ शामिल होते हैं। उनके विद्युत गुणों के संदर्भ में, वे धातुओं और इन्सुलेटरों के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति पर कब्जा कर लेते हैं।

अर्धचालक का प्रतिरोध कई कारकों से प्रभावित होता है: यह अत्यधिक तापमान पर निर्भर करता है (बढ़ते तापमान के साथ प्रतिरोध घटता है), यह प्रकाश पर निर्भर करता है (प्रतिरोध प्रकाश के प्रभाव में घटता है), आदि।

अर्धचालक में अशुद्धियों के प्रकार के आधार पर, एक चालकता प्रबल होती है - इलेक्ट्रॉन (एन-प्रकार) या छेद (पी-प्रकार)।

किसी भी सेमीकंडक्टर डिवाइस (डायोड, एलईडी, ट्रांजिस्टर, थाइरिस्टर, आदि) का मुख्य भाग तथाकथित है। पी-इलेक्ट्रॉन होल-जंक्शन। यह तब प्राप्त होता है जब क्रिस्टल के एक भाग में n-प्रकार की चालकता होती है और दूसरे भाग में p-प्रकार की चालकता होती है। दोनों क्षेत्रों को एक ही जाली के साथ एक अखंड क्रिस्टल में प्राप्त किया जाना चाहिए। दो क्रिस्टल को विभिन्न प्रकार की चालकता के साथ यंत्रवत् जोड़कर एक पी-एन-जंक्शन प्राप्त नहीं किया जा सकता है।

मुख्य वर्तमान वाहक पी-क्षेत्र में छेद हैं और एन-क्षेत्रों में मुक्त इलेक्ट्रॉन हैं - एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में फैले हुए हैं।पी और एन के बीच इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों के पुनर्संयोजन (आवेशों के पारस्परिक तटस्थता) के कारण, वर्तमान वाहकों (अवरुद्ध परत) की कमी वाली एक अर्धचालक परत बनती है।

अतिरिक्त आवेश p-क्षेत्र के ऋणात्मक आयनों और n-क्षेत्र के धनात्मक आयनों द्वारा निर्मित होता है, और अर्धचालक का संपूर्ण आयतन विद्युत रूप से तटस्थ रहता है। नतीजतन, पी-एन जंक्शन पर, एन-प्लेन से पी-क्षेत्र की ओर निर्देशित एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न होता है और छिद्रों और इलेक्ट्रॉनों के आगे प्रसार को रोकता है।

पी-एन-संक्रमण में, एक विद्युत संभावित अंतर बनता है, अर्थात एक तथाकथित संभावित अवरोध उत्पन्न होता है। संक्रमण परत में संभावित वितरण दूरी पर निर्भर करता है। संभावित शून्य को आमतौर पर पी-एन-जंक्शन के पास सीधे पी-क्षेत्र में क्षमता के रूप में लिया जाता है जहां कोई अंतरिक्ष शुल्क नहीं होता है।

यह दिखाया जा सकता है कि p-n सन्धि में दिष्टकारी गुण होता है। यदि डीसी वोल्टेज स्रोत का नकारात्मक ध्रुव पी-क्षेत्र से जुड़ा हुआ है, तो लागू वोल्टेज के मान के साथ संभावित अवरोध बढ़ जाएगा और मुख्य वर्तमान वाहक पी-एन जंक्शन से गुजरने में सक्षम नहीं होंगे। तब अर्धचालक सुधारक बहुत अधिक प्रतिरोध होगा और तथाकथित रिवर्स करंट बहुत छोटा होगा।

हालांकि, अगर हम पी-क्षेत्र के लिए सकारात्मक और स्रोत के नकारात्मक ध्रुव को एन-क्षेत्र सीसी से जोड़ते हैं, तो संभावित बाधा कम हो जाएगी और मुख्य वर्तमान वाहक पी-एन जंक्शन से गुजरने में सक्षम होंगे। श्रृंखला में तथाकथित दिखाई देगा एक अग्र धारा जो स्रोत वोल्टेज बढ़ने पर बढ़ेगी।

डायोड की वर्तमान-वोल्टेज विशेषता

तो एक इलेक्ट्रॉन पथ-छेद - अर्धचालकों के दो क्षेत्रों के बीच एक जंक्शन, जिनमें से एक में एन-टाइप विद्युत चालकता है और दूसरा पी-टाइप है। इलेक्ट्रॉन-छिद्र जंक्शन अर्धचालक उपकरणों के आधार के रूप में कार्य करता है। संक्रमण क्षेत्र में, एक अंतरिक्ष आवेश परत बनती है, जो मोबाइल आवेश वाहकों में समाप्त हो जाती है। यह परत बहुसंख्यकों के लिए एक संभावित बाधा और अल्पसंख्यक आवेश वाहकों के लिए एक संभावित कुएं का प्रतिनिधित्व करती है।इलेक्ट्रॉन-होल संक्रमण की मुख्य संपत्ति एकध्रुवीय चालन है।

असंतुलित वर्तमान-वोल्टेज विशेषताओं वाले गैर-रैखिक अर्धचालक तत्वों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है एसी को डीसी में बदलने के लिए... यूनिडायरेक्शनल चालकता वाले ऐसे तत्वों को रेक्टीफायर्स या इलेक्ट्रिक वाल्व कहा जाता है।

यह सभी देखें: सेमीकंडक्टर डिवाइस - प्रकार, सिंहावलोकन, उपयोग