Kaj je p-n spoj elektronske luknje
Polprevodniki vključujejo snovi z uporom od 10-5 do 102 ohm x m, ki po svojih električnih lastnostih zasedajo vmesni položaj med kovinami in izolatorji.
Na upor polprevodnika vpliva veliko dejavnikov: močno je odvisen od temperature (upor se zmanjšuje z naraščanjem temperature), odvisen je od osvetlitve (upor se zmanjšuje pod vplivom svetlobe) itd.
Odvisno od vrste nečistoč v polprevodniku prevladuje ena od prevodnosti - elektron (n-tip) ali luknja (p-tip).
Glavni del vsake polprevodniške naprave (dioda, LED, tranzistor, tiristor itd.) je ti. P-elektronski luknjasti spoj. Dobimo jo, če ima del kristala prevodnost n-tipa, drugi del pa prevodnost p-tipa. Obe regiji morata biti pridobljeni v enem monolitnem kristalu z isto rešetko.P-n-stika ni mogoče dobiti z mehanskim povezovanjem dveh kristalov z različnimi tipi prevodnosti.
Glavni nosilci toka so luknje v p-regiji in prosti elektroni v n-regijah — razpršeni iz ene regije v drugo.Zaradi rekombinacije (medsebojne nevtralizacije nabojev) elektronov in lukenj med p in n nastane polprevodniška plast, osiromašena s tokovnimi nosilci (blokirna plast).
Presežek naboja ustvarijo negativni ioni p-regije in pozitivni ioni n-regije, celoten volumen polprevodnika kot celote pa ostane električno nevtralen. Kot rezultat, na p-n spoju nastane električno polje, usmerjeno iz n-ravnine v p-regijo, in prepreči nadaljnjo difuzijo lukenj in elektronov.
Pri p-n-prehodu nastane električna potencialna razlika, to je tako imenovana potencialna pregrada. Porazdelitev potenciala v prehodni plasti je odvisna od razdalje. Za potencial nič se običajno šteje potencial v p-regiji neposredno blizu p-n-stika, kjer ni prostorskega naboja.
Lahko se pokaže, da ima p-n spoj usmerjevalno lastnost. Če je negativni pol vira enosmerne napetosti priključen na p-območje, se bo potencialna pregrada povečala z vrednostjo uporabljene napetosti in glavni nosilci toka ne bodo mogli preiti skozi p-n spoj. Potem polprevodniški usmernik obstajal bo zelo visok upor in tako imenovani povratni tok bo zelo majhen.
Če pa na p-regijo pritrdimo pozitiven, na n-regijo Cc pa negativni pol vira, potem se potencialna bariera zmanjša in glavni nosilci toka bodo lahko prešli skozi p-n spoj. V verigi se bodo pojavili ti Predhodni tok, ki se bo povečal, ko se bo povečala napetost vira.
Tokovno-napetostna karakteristika diode
Torej elektronska luknja - spoj med dvema polprevodniškima področjema, od katerih ima eno električno prevodnost n-tipa, drugo pa p-tipa. Spoj elektron-luknja služi kot osnova za polprevodniške naprave. V prehodnem območju nastane plast prostorskega naboja, osiromašena z mobilnimi nosilci naboja. Ta plast predstavlja potencialno oviro za večino in potencialno jamo za manjšinske nosilce naboja.Glavna lastnost prehoda elektron-luknja je unipolarna prevodnost.
Nelinearni polprevodniški elementi z neuravnoteženimi tokovno-napetostnimi karakteristikami se pogosto uporabljajo za pretvorbo AC v DC... Takšni elementi z enosmerno prevodnostjo se imenujejo usmerniki ali električni ventili.
Poglej tudi: Polprevodniške naprave — vrste, pregled, uporaba