Хоёр хагас дамжуулагчийн контактыг дахин авч үзье p-Тэгээд n- гэж бичээд гүйдэл түүгээр дамжин урсаж байна гэж үзье хяналтын цэгчиглэл (Зураг 434). Нүхтэй r- бүсүүд хөдөлдөг р-n руу-шилжилт ба, түүгээр дамжин өнгөрөх, орно n- чанарын хувьд талбай үндсэн бусэлектронуудтай дахин нэгддэг цэнэг тээвэрлэгчид. Энэ нь электронуудад мөн адил хамаарна n-интерфэйсийг гаталж, унадаг газрууд r-бүс нутаг, цооногоор дахин нэгтгэнэ. Гэсэн хэдий ч энэ дахин нэгдэл үүсдэг шууд бишмөн тиймээс дотор n-Тухайн талбайд нүхний хэт төвлөрөл бий болно nг, а в r-бүс нутаг - илүүдэл электрон концентраци nд. Үүний зэрэгцээ илүүдэл нүхнүүд гарч ирдэг n- талбайнууд электроныг өөртөө татах бөгөөд ингэснээр электроны концентраци нэмэгдэх болно; гүйдэл байхгүйтэй адил орон зайн цэнэг үүсдэггүй. -д мөн адил зүйл тохиолдох болно r- электроны концентрацийн өсөлт нь нүхний концентраци нэмэгдэхэд хүргэдэг бүсүүд.
Тиймээс хэрэв байгаа бол цахилгаан гүйдэлдамжуулан р-н-хагас дамжуулагч дахь электрон ба нүхний шилжилтийн төлөв тэнцвэргүй байдал.Тэдний төвлөрөл хийгдсэн илүүтүүний тэнцвэрт үнэ цэнэ нь нүхэнд нэг төрлийн "тарилга" байдаг n-бүс нутаг ба электронууд r- бүс нутаг. Тайлбарласан үзэгдлийг гэж нэрлэдэг тарилгаэлектрон ба нүхнүүд.
зөрчил гэдгийг анхаарна уу тэнцвэрт байдалэлектрон ба нүхийг хагас дамжуулагч нь нэгэн төрлийн байсан ч гэрэлтүүлэх замаар олж авч болно. Энэ тохиолдолд электрон ба нүхний концентрацийн өөрчлөлт нь гэрлийн нөлөөн дор хагас дамжуулагчийн цахилгаан дамжуулах чанар өөрчлөгдөхөд хүргэдэг (үзэгдэл). фото дамжуулалт).
Тэднийг хөдөлж байх үед илүүдэл нүх, электронууд дахин нэгдэж, концентраци нь буурна. Тиймээс болор дахь илүүдэл электрон ба нүхний концентрацийн хуваарилалт нь тэдгээрийн рекомбинацийн хурдаас ихээхэн хамаардаг. Энэ асуудлыг илүү нарийвчлан авч үзье.
Хагас дамжуулагч дотор ямар нэг аргаар (тарилга, гэрэлтүүлэг болон бусад) илүүдэл электрон ба нүхний концентраци үүссэн гэж үзье. n 0, болорын бүх газарт ижил байх ба эдгээр илүүдэл цэнэг зөөгч нь дахин нэгтгэсний улмаас алга болдог. Электрон эсвэл нүхний концентрацийг бууруулах - дпцагтаа dtтэдгээрийн илүүдэл концентрацтай пропорциональ байна nба цаг хугацаа:
Энд 1/τ нь рекомбинацын магадлалыг тодорхойлдог пропорциональ коэффициент бөгөөд τ хэмжигдэхүүнийг гэнэ. дундаж амьдралын хугацааилүүдэл (эсвэл тэнцвэргүй) цэнэгийн тээвэрлэгчид. Энэ нь материалын төрөл, чанар, түүний нөхцөл, түүнд агуулагдах хольцоос хамаарна. Бичсэн тэгшитгэлийг нэгтгэснээр бид дараахь зүйлийг олно.
Хаана n 0 нь илүүдэл тээвэрлэгчдийн анхны концентраци юм. Эндээс харахад τ нь рекомбинацийн улмаас тэнцвэргүй тээвэрлэгчдийн концентраци буурах хугацаа юм. д= 2.71 дахин.
Амьдралын тухай ойлголтыг ашигласнаар бид одоо орон зай дахь электрон ба нүхний хуваарилалт руу буцаж болно (Зураг 434). Үүнийг хийхийн тулд болорын баруун талд ( n- талбарууд) хязгааргүй нимгэн давхарга, зэрэгцээ хавтгайгаар хүрээлэгдсэн р-н-шилжилт ба түүнээс хол зай XТэгээд (x+dx).
Хавтгай гадаргуугийн нэгж бүрээр дамжуулан Xнэгж хугацаанд тархалтын улмаас нүхний тоо нь давхаргад орох болно D d- нүхний тархалтын коэффициент ба n- бүс нутгууд Онгоцоор ( x+dx) давхаргын нүхний тоо гарч ирнэ 
Иймээс нэгж эзэлхүүн дэх диффузийн улмаас нэгж хугацаанд нүхний тооны нийт өсөлт нь +-тэй тэнцүү байна. Үүнээс гадна давхаргын дотор дахин нэгдлийн улмаас нүхний тоо буурах болно. Дээр дурдсанчлан нэгж хугацаанд алга болох нүхний тоо, мөн нэгж эзэлхүүнтэй холбоотой B байна. хөдөлгөөнгүй байдалтархалтын улмаас орох нүхний тоо нь рекомбинацын улмаас алга болж буй нүхний тоотой тэнцүү байх ёстой. Тиймээс илүүдэл нүхний концентрацийн орон зайн тархалтыг (мөн илүүдэл электронуудын ижил концентраци) тодорхойлох n-бүс нутгаас бид тэгшитгэлийг авна
тэмдэглэгээг танилцуулсан газар:
Асуудлын хилийн нөхцөл нь дараах хэлбэртэй байна. At x=0 n d=p d0,Хаана p d0- шилжилтийн ойролцоо илүүдэл нүхний концентраци. Үүнээс гадна, хэзээ X→∞ p d→0, Учир нь хангалттай хол зайШилжилтээс хойш бүх илүүдэл нүхнүүд электронуудтай дахин нэгдэх цагтай байдаг.
Бичсэн тэгшитгэлийг хангасан шийдэл хилийн нөхцөл, дараах хэлбэртэй байна:
Энэ нь шилжилтийн дагуух зай нэмэгдэх тусам тарьсан нүхний концентраци муудаж байгааг харуулж байна экспоненциал хууль. Бидний танилцуулсан онцлог урт L d,нь илүүдэл нүхний концентраци буурах зай юм д= 2.71 дахин. Хэмжээ Л дурт гэж нэрлэдэг диффузын шилжилтэсвэл товчхондоо, диффузийн уртнүх.
Тарьсан электронуудын концентраци нь үүнтэй төстэй юм r- талбай нь мөн экспоненциалаар буурах боловч электрон тархалтын уртаар тодорхойлогдоно Д e нь электрон тархалтын коэффициент, ба τ e - электрон амьдралын хугацаа х- бүс нутгууд
Жишээлбэл, маш цэвэр германий хувьд тасалгааны температурт τ хэд хэдэн миллисекундэд хүрч чаддагийг онцлон тэмдэглэе. Лхэд хэдэн мм.Хэрэв хольц (эсвэл бусад бүтцийн согог) байгаа бол Лхэд хэдэн дарааллаар буурч болно,
Хагас дамжуулагч (p/p) - эдгээр нь байдаг бодисууд юмT = 0Валентын зурвас бүрэн электроноор дүүрсэн ба зурвасын завсар байна В зап ойролцоо1 eV(9.5 а-г үз). Жишээ нь:W zap (Si) = 1.1 eV;W zap (Gе) = 0.72 eV.
At T >0Дулааны хөдөлгөөний энергийн улмаас электронуудын нэг хэсэг рүү кТруу хаяж болно чөлөөт бүс(дамжуулагчийн зурвас, 9.5 б-г үзнэ үү).
Өөрийгөө дамжуулах чадвар p/p нь электронуудын валентаас шилжих үед үүсдэг
бүсийг чөлөөт бүсэд оруулах ба үүнийг дамжуулагч бүс гэж бас нэрлэдэг.Электронууд илүү өндөр чөлөөт түвшинд шилжих замаар энергийг нэмэгдүүлэх боломжтой байдаг тул дамжуулалтын зурвас дахь электронууд цахилгаан талбайн нөлөөгөөр амархан хурдасдаг. Тэдгээрийг дамжуулагч электрон гэж нэрлэдэг. Электрон валентын зурвасаас гарахад эерэг цэнэгтэй хоосон орон зай (чөлөөт түвшин) үлдэнэ. Хөрш зэргэлдээх электрон энэ газар руу үсрэх боломжтой, өөрөөр хэлбэл хоосон орон зай (нүх) шилжих болно.
Валентын зурвасаас электрон гарах үед үүсэх хоосон орон зай нь эерэг хагас бөөмстэй тэнцүү бөгөөд үүнийгнүх .
Валентын зурвасаас дамжуулагчийн зурваст электрон шилжих процессыг нэрлэдэгэлектрон нүхний хос төрөлт . Дамжуулах электрон ба нүх нийлэх үед тэдгээрийн холболт үүсч болно -дахин нэгтгэх . Үүний үр дүнд хосууд алга болдог.
Тэнцвэрт хосуудын төрөлт (үүсэх) үйлдлүүдийн тоо нь дахин нэгтгэх үйлдлүүдийн тоотой тэнцүү байна.
Р 
Дотоод дамжуулалтын температураас хамаарах хамаарлыг авч үзье (9.6-р зургийг үз). Чөлөөт түвшинд электрон шилжих магадлал f нь Ферми тархалтаар тодорхойлогддог: f = (exp[(W – W F)/kT] – 1) -1
T ~ 300 K дахь kT-ийн утга нь 1/40 эВ орчим байдаг тул W- дамжуулалтын зурваст В Ф>> kTиf = exp[-(W – W F)/kT] exp (- Wzap/kT)
Дамжуулах чадвараас хойш нь чөлөөт бүсийн электронуудын тоотой пропорциональ бөгөөд энэ утга нь f-ийн утгатай пропорциональ байвал бид дараахь зүйлийг авна.
Энд 0 тогтмол, W zap нь хориотой бүсийн өргөн, k– Больцман тогтмол, T-температур
9.7. Бохирдлын дамжуулалт p/p. Цахим болон нүхний төлбөр.
Хэрэв зарим талст атомыг (үндсэн) өөр валентын атомуудаар солих үед хольцын дамжуулалт үүсдэг.
1. Хэрэв хольцын валент нь үндсэн элементийн валентаас их байвал хагас дамжуулагчийг олж авна. n– төрөл (9.7-р зургийг үз). Жишээлбэл, хэрэв фосфорын атом бол Р(5-валент) нь цахиурын үндсэн атомыг (4-валент) орлуулж, дараа нь 5-р электрон болно. Рмаш сул барьж, амархан салж, чөлөөтэй болдог (дамжуулагч электрон).
А 
дамжуулагч электронуудыг хангадаг хольцын эзэлхүүн гэж нэрлэдэгхандивлагчид
.
Донорын түвшин нь туузан дахь дамжуулалтын зурвасын ёроолд ойрхон байрладаг. Донорын түвшнээс электронууд дамжуулах зурваст амархан шилждэг. Тиймээс донорын түвшин нь зөвхөн нэг төрлийн гүйдэл дамжуулагчийг - электроноор хангадаг.
Донорын хольцтой хагас дамжуулагч нь электрон дамжуулалттай байдаг бөгөөд үүнийг хагас дамжуулагч гэж нэрлэдэг n- төрөл (сөрөг).
Хэрэв хольцын валент нь үндсэн элементийн валентаас бага байвал хагас дамжуулагчийг олж авна. r- төрөл (9.8-р зургийг үз). Жишээлбэл, борын хольц IN- гурвалсан. Энд бондын багцад нэг электрон дутагдаж байна. Одоохондоо нүх болоогүй байна. Гэхдээ холболт тасарсан бол Si = SiХэрэв электрон энд хөдөлвөл жинхэнэ нүх гарч ирнэ.
А 
нүх гарахад хүргэдэг хольцын эзэлхүүн гэж нэрлэдэгхүлээн авагч
.
Акцепторын түвшин нь валентын зурвасын дээд хэсгийн ойролцоох зурваст байдаг.
Акцепторын хольцтой хагас дамжуулагч нь нүхний дамжуулалттай бөгөөд үүнийг p/p гэж нэрлэдэг r– төрөл (эерэг - эерэг).
Температур нэмэгдэх тусам Т- бүх донорын түвшин чөлөөлөгдөж эсвэл хүлээн авагчийн түвшин дүүрсэн тул хольц тээвэрлэгчдийн концентраци хурдан ханасан байдалд хүрдэг. Цаашид нэмэгдэхээр Т p/p-ийн дотоод дамжуулалтаас улам их хувь нэмэр орж байна.
Ажлын зорилго нь EHP дахь физик процессуудтай танилцах, германий болон цахиураар хийсэн диодуудын гүйдлийн хүчдэлийн шинж чанар, тэдгээрийн хагас дамжуулагчийн зурвас ба температураас хамаарах хамаарлыг судлах, германий зурвасын зөрүүг тодорхойлох, судлах явдал юм. p-n уулзвар нь гэрлийн хүлээн авагч (фотодиод).
ХАГАС ДАМЖУУЛАГЧ ДАХЬ ЭЛЕКТРОН, НҮХ
Хатуу биед атомууд бие биенээсээ ойролцоогоор атомын зайд байрладаг тул түүний доторх валентийн электронууд нэг атомаас нөгөөд шилжиж чаддаг. Гэсэн хэдий ч энэ процесс нь цахилгаан дамжуулах чанарт шууд хүргэдэггүй, учир нь ерөнхийдөө электрон нягтын хуваарилалтыг хатуу тогтоодог. Жишээлбэл, германий болон цахиурт хоёр электрон нь талст дахь хоёр зэргэлдээ атомын хооронд ковалент холбоо үүсгэдэг. Дамжуулах чадварыг бий болгохын тулд дор хаяж нэг холбоог тасалж, түүнээс электроныг салгаж, бүх холбоог дүүргэсэн болорын өөр эс рүү шилжүүлэх шаардлагатай бөгөөд энэ электрон илүүдэл болно. Ийм электрон дараа нь эсээс эс рүү шилждэг. Илүүдэл учраас энэ нь илүүдэл сөрөг цэнэгийг дагуулдаг, жишээлбэл. дамжуулагч электрон болдог.
Хагарсан холбоо нь талстыг тойрон эргэлдэж буй нүх болж хувирдаг, учир нь хөрш зэргэлдээх бондын электрон үлдсэнийг хурдан эзэлдэг. Бондын аль нэгэнд электрон байхгүй байгаа нь хос атом нь нэг эерэг цэнэгтэй бөгөөд энэ нь нүхний хамт дамждаг гэсэн үг юм. Электрон ба нүхнүүд нь хагас дамжуулагчийн чөлөөт цэнэг зөөгч юм. Бохирдолгүй, согоггүй хамгийн тохиромжтой талстуудад холбогдсон электронуудын аль нэгийг өдөөж, дамжуулагч электрон болгон хувиргах нь гарцаагүй нүх үүсэхэд хүргэдэг бөгөөд ингэснээр хоёр төрлийн тээвэрлэгчийн концентраци тэнцүү байна.
Электрон нүхний хос үүсгэхийн тулд Ed зурвасын зөрүүг давсан энерги зарцуулах шаардлагатай; жишээ нь германий хувьд Ed = 0.66 эВ. цахиурын хувьд Ed = 1.11 эВ.
Электрон ба нүх үүсэх процессоос гадна урвуу үйл явц байдаг - тэдгээрийн алга болох, эсвэл дахин нэгтгэх. Нүхний хажууд нэг удаа дамжуулагч электрон нь эвдэрсэн холбоог сэргээдэг. Энэ тохиолдолд нэг дамжуулагч электрон, нэг нүх алга болно. Байхгүй үед гадны нөлөөжишээлбэл, гэрэл, хоёр чиглэлд явагдаж буй үйл явцын динамик тэнцвэрийг тогтооно. Электрон ба нүхний тэнцвэрт концентрацийг үнэмлэхүй температур T, Ed зурвасын ялгаа, хольцын концентраци болон бусад хүчин зүйлээр тодорхойлно. Гэсэн хэдий ч электрон ба нүхний концентрацийн бүтээгдэхүүн (n ба p тус тус) нь хольцын хэмжээнээс хамаардаггүй бөгөөд өгөгдсөн хагас дамжуулагчийн хувьд Ed-ийн температур ба утгаар тодорхойлогддог.
Энд k нь Больцманы тогтмол; A нь пропорциональ байдлын коэффициент юм.
Томъёоны хоёр үр дагаврыг авч үзье. Дотоод (цэвэр) хагас дамжуулагчийн хувьд электрон ба нүхний ижил концентраци тэнцүү байх болно.
Хагас дамжуулагчийн хольцод хангалттай их хэмжээгээрүндсэн тээвэрлэгчдийн хольцын концентраци нь хольцын концентрацтай ойролцоогоор тэнцүү байна. Жишээлбэл, n төрлийн хагас дамжуулагчийн хувьд электронуудын концентраци нь донор атомын концентрацтай тэнцүү байна; Дараа нь нүхний концентраци (цөөнхийн тээвэрлэгчид) тэнцүү байна:
ТЭНЦВЭРИЙН ТӨЛӨВ БАЙДАЛ ДЭЭР ЦАХИМ НҮХИЙН ШИЛЖИЛТ
Нэг талст дээр n төрлийн хагас дамжуулагчаас p хэлбэрийн хагас дамжуулагч руу огцом шилжилт үүсгэх боломжтой. Зураг дээр болорын MM шугамын зүүн талд байгаа p хэлбэрийн хэсэг нь ихэнх тээвэрлэгчид - нүх, ойролцоогоор ижил тооны сөрөг хүлээн авагч ион ба цөөн тооны электронуудыг агуулдаг. Баруун тал нь n-төрөл нь дамжуулагч электронууд (ихэнх тээвэрлэгчид), эерэг донор ионууд, цөөн тооны нүхнүүд агуулдаг.
ТОГЛОО EMF-ИЙН ХҮЧДЛИЙН ОНЦЛОГ
I (U) хамаарлыг EDP (диод) -ын одоогийн хүчдэлийн шинж чанар гэж нэрлэдэг.
Нийлүүлэлтийн хүчдэлийн утга ба эх үүсвэрийн туйлшралаас хамааран EAF дахь хаалтын өндөр өөрчлөгддөг бол давхар цэнэгийн туйл өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Цөөнхийн тээвэрлэгчид саадыг "өнхрүүлж" байдаг тул саадын өндөр өөрчлөгдөхөд цөөнхийн тээвэрлэгчийн гүйдэл тогтмол хэвээр байна. Саадыг "авирч буй" ихэнх тээвэрлэгчдийн гүйдэл нь түүний өндөрт маш мэдрэмтгий байдаг: хаалтыг өргөхөд тэр хурдан тэг болж буурч, саадыг буулгахад хэд хэдэн дарааллаар нэмэгдэж болно. Хүчдэлээс гүйдлийн хамаарлыг олж авахын тулд бөөмсийн энергийн спектрийг мэдэх шаардлагатай. Ерөнхийдөө энэ хамаарал нь нэлээд төвөгтэй боловч EHP дахь үйл явцыг тайлбарлахын тулд зөвхөн спектрийн хамгийн "эрчим хүчний" хэсэг болох тархалтын "сүүл" -ийг мэдэх шаардлагатай, учир нь практик тохиолдолд зөвхөн хамгийн хурдан хэсгүүд байдаг. саад бэрхшээлийг даван туулах чадвартай. Ийм хурдан электронуудын спектр нь экспоненциал юм.
Урагшаа хазайсан үед гүйдэл эерэг чиглэлд урсдаг бол урвуу хазайлттай үед гүйдлийн чиглэл өөрчлөгддөг. Урагшаа хазайлтыг U хүчдэлд "нэмэх" тэмдгийг, урвуу хазайлтыг "хасах" тэмдгийг өгнө. Дараа нь бид электрон нүхний хамгийн тохиромжтой уулзварын одоогийн хүчдэлийн шинж чанарыг тодорхойлсон хамаарлыг олж авах боломжтой.
Өрөөний температурт T = 295 К томъёогоор тооцоолсон p-n уулзварын онолын гүйдэл-хүчдэлийн шинж чанарыг зураг болон хүснэгтэд үзүүлэв (хүчдэл U вольтоор). I (U) хамаарал нь тодорхой шугаман бус шинж чанартай байдаг, өөрөөр хэлбэл. p-n уулзварын дамжуулах чанар (эсвэл эсэргүүцэл) нь U-аас ихээхэн хамаардаг. Урвуу хазайлттай үед цөөнхийн дамжуулагч гүйдэл нь уулзвараар урсдаг бөгөөд үүнийг ханалтын гүйдэл гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн бага, бараг хүчдэлээс хамаардаггүй.
Томъёоноос харахад ханасан гүйдэл нь одоогийн хүчдэлийн шинж чанарын I-тэнхлэгийн дагуу хуваарийг тогтоодог. Is-ийн утга нь шилжилтийн бүс, цөөнхийн тээвэрлэгчдийн төвлөрөл, эмх замбараагүй хөдөлгөөний хурдтай пропорциональ байна. Томьёог харгалзан бид ханалтын гүйдлийн зурвасын зөрүү ба температураас дараахь хамаарлыг олж авна.
Энд C нь нэгж ба T-ээс хамаарахгүй пропорциональ коэффициент юм.
Экспоненциал хүчин зүйл нь гүйдлийн температур ба зурвасын зөрүүгээс хүчтэй хамааралтай болохыг тодорхойлдог. Эд нэмэгдэх тусам, жишээлбэл, германийг цахиураар солих үед гүйдэл нь хэд хэдэн дарааллаар буурч, цахиурын диодууд эсрэг чиглэлд гүйдэл дамжуулдаггүй; Үүний үр дүнд гүйдлийн хүчдэлийн шинж чанар нь урагшаа хазайлтаар өөрчлөгддөг (эдгээр өөрчлөлтийг зурагт чанарын хувьд тусгасан болно). Халаахад ханалтын гүйдэл нэмэгддэг; жишээлбэл, германий хувьд томьёог ашиглан тооцоо хийх нь өрөөний температураас 60 ° C (295-аас 355 К хүртэл) халах үед гүйдэл 80 дахин нэмэгддэг. Халаалтын үед гүйдлийн хүчдэлийн шинж чанарын өөрчлөлтийг Зураг дээр үзүүлэв.
Өөр өөр температурт ханалтын гүйдлийг хэмжсэн туршилтаас Нэгжийн утгыг олж болно. Үүссэн хамаарлыг бид логарифмын дагуу хэлбэрт шилжүүлдэг томъёотой харьцуулах ёстой
Хэрэв цэгүүд шулуун шугам дээр байрладаг бол урвуу температураас гүйдлийн экспоненциал хамаарлыг туршлага баталж байна.
EDP нь гэрэл хүлээн авагчийн хувьд (Фотодиод)
Гэрэл нь хагас дамжуулагч дахь электрон холбоог эвдэж, дамжуулагч электрон ба нүхийг үүсгэдэг (зургийн диаграммд электрон валентын зурвасаас дамжуулалтын зурвас руу шилждэг). Энэ тохиолдолд дамжуулагчийн концентраци (мөн хагас дамжуулагчийн дамжуулах чанар) тэнцвэрийн хэмжээнээс их болно. Энэ процессыг дотоод фотоэлектрик эффект гэж нэрлэдэг (эсрэгээр нь гадаад фотоэлектрик эффектДотоод фотоэлектрик эффекттэй бол электрон нисдэггүй). Электрон холбоог таслах нь энерги нь нэгжийн утгаас хэтрэх ёстой нэг квант гэрлээр (фотон) явагддаг. Үүний үр дүнд дотоод фотоэлектрик эффект нь "улаан хил"-тэй байдаг. Цахиурын хувьд энэ нь харагдах гэрлийн долгионы уртаас урт юм.
p-n уулзварыг гэрэлтүүлэхэд нэмэлт электрон нүхний хосууд үүсдэг. Хангалттай гэрэлтүүлэгтэй бол тэд цөөхөн байсан цөөнхийн тээвэрлэгчдийн концентрацийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой бөгөөд бараг өөрчлөгдөөгүй. хувьүндсэн тээвэрлэгчдийн тоо. Энэ тохиолдолд ижил чиглэлд урсаж буй I фото гүйдэл нь харанхуйд байсан цөөнхийн дамжуулагч гүйдэл дээр нэмэгддэг.
Фото гүйдэл нь гүйдэл ба гүйдлийн хоорондох зөрүүтэй тэнцүү бөгөөд энэ тохиолдолд харанхуй гүйдэл гэж нэрлэгддэг. Хангалттай өндөр гэрэлтүүлгийн үед харанхуй гүйдэл нь нийт гүйдлийн үл тоомсорлодог хэсгийг бүрдүүлдэг. Гэрэл илрүүлэхийн тулд тусгайлан бүтээгдсэн, урвуу хазайлтаар ажилладаг электрон нүхний уулзварыг фотодиод гэж нэрлэдэг. Энэ бол энгийн бөгөөд тохиромжтой гэрэл хүлээн авагч бөгөөд фото гүйдэл нь E гэрэлтүүлэгтэй пропорциональ байна.
ЛАБОРАТОРИЙН СУУРИЛУУЛАЛТЫН ТОДОРХОЙЛОЛТ
Шилжүүлэгчийг харуулаагүй хялбаршуулсан диаграммыг Зураг дээр үзүүлэв. Диод D (цахиур эсвэл германий) нь резистор R-ээр дамжуулан тогтмол хүчдэлийн эх үүсвэрт (DC) холбогдсон бөгөөд 0-ээс 15 В хүртэлх хувьсах резистор R1 нь мөн диод дээрх хүчдэлийг өөрчлөхөд ашиглагддаг. Өндөр эсэргүүцэлтэй дижитал вольтметр нь диод дээрх U хүчдэлийг, R мэдэгдэж буй эсэргүүцэл дээр Ur-ийг хэмжиж, гүйдлийг I=Ur/R тооцно. Жижиг гүйдлийг хэмжихийн тулд том эсэргүүцлийг суурилуулах хэрэгтэй.
Хоёр диод, халаагч, нэг термопарын уулзвар нь таглаатай камерт байрлах металл хавтан дээр нягт бэхлэгдсэн байна. Гэрлээр туршилт хийхдээ цахиурын диодын хамгаалалтын бүрхүүлийг зайлуулж, таглааг онгойлгох үед pn уулзварыг чийдэнгээр гэрэлтүүлж болно. Диодын температурыг хэмжихийн тулд термопар ашигладаг. Энэ нь хоёр металл дамжуулагчаас бүрдэнэ - зэс ба константан (тусгай хайлш), уулзвар нь хэмжсэн температурт диодтой дулааны холбоо барих T. утаснуудын бусад төгсгөлүүд нь вольтметртэй холбогдсон, тэдгээр нь өрөөний температуртай байдаг. T 1 - 295 K. T ба T 1 температур өөр байх үед температурын зөрүүтэй пропорциональ, вольтметрээр хэмжигдэх термоЭМФ U T хэлхээнд гарч ирнэ. Келвин дэх диодын температурыг томъёогоор тооцоолж болно
T=295+24.4 U T ,
хаана U T хүчдэлийг милливольтоор авах ёстой.
N. - Бид n мужид чөлөөт электронууд болон p муж дахь нүхнүүдээс үүссэн гүйдлийг олж авна гэж бодож байна, зарим нь нэг чиглэлд, зарим нь эсрэг чиглэлд хөдөлдөг.
Л. - Таны хэлсэн зөв байж болох ч та хэт их яарч байна. Юуны өмнө бид хагас дамжуулагчийг хэрэглэсэн хүчдэлийн нэг ба нөгөө туйлшралд шилжих үед юу болж байгааг тусад нь авч үзэх хэрэгтэй. Эхлээд хүчдэлийн эх үүсвэрийн эерэг туйлыг p мужид, сөрөг туйлыг n мужид холбосон гэж үзье (Зураг 15).
Цагаан будаа. 15. Холболтоор гүйдэл дамжуулах. Зураг дээр зөвхөн цэнэг зөөгчийг зааж өгсөн болно: электронууд (хасах тэмдгээр тэмдэглэгдсэн) ба нүхнүүд (нэмэх тэмдгээр тэмдэглэгдсэн), донорууд нь n мужид, хүлээн авагчид нь p мужид байна.
Н.- За. Тус бүсэд n чөлөөт электронуудхагас дамжуулагчийг хүчдэлийн эх үүсвэрээс ирж буй электронууд уулзвар руу түлхэх болно. Тэд гарцыг гаталж, нүхийг дүүргэж эхэлнэ эерэг боломжЭнэ шилжилтэд тохирсон эх сурвалж.
Л. - Бүр нарийн яривал n мужаас p муж руу үсэрч өөр электрон шилжилтийг давах бүрт эх үүсвэрийн эерэг туйл нь электрон өөртөө татна гэж бодъё.
Эх үүсвэрт татагдсан электрон нь шилжилтийн ойролцоо байрлах электроноор дүүрсэн нүхийг үүсгэдэг, энэ электроны оронд нүх гарч ирэх гэх мэт нүх нь шилжилт рүү шилжинэ. n бүсээс ирж буй шинэ электрон .
Н.-Тиймээс би электронууд болон эсрэг чиглэлд хөдөлж буй нүхнүүдээс үүссэн гүйдэл үүсдэг гэж хэлсэн нь туйлын зөв байсан.
Л. - Тийм ээ, энэ нь зөв, та өргөдөл гаргахдаа одоогийнх шиг хүчдэлтэй байна урагш чиглэл, өөрөөр хэлбэл тэд эх үүсвэрийн эерэг туйлыг p талбайтай, сөрөг туйлыг n талбайтай холбодог. Гэхдээ хэрэв та эсрэг чиглэлд хүчдэл хэрэглэвэл үр дүн нь өөр байх болно (Зураг 16).
Цагаан будаа. 16. Уулзварт урвуу хүчдэл өгснөөр бид хоёр муж хоорондын интерфейсээс зөвхөн электрон болон нүхийг татдаг. Тиймээс өндөр нь нэмэгдэж буй "боломжит саад" нь гүйдэл дамжуулахаас сэргийлдэг.
Цагаан будаа. 17. Холболтоор дамжин өнгөрөх урвуу гүйдлийн хамаарал. Анхаар: муруйг шугаман масштабаар биш, харин логарифмын масштабаар харуулав.
Н. - Яагаад? Эх үүсвэрийн сөрөг туйлаас электронууд нь хагас дамжуулагч болорын төгсгөлд ойртох p бүсийн нүхийг татах болно. Мөн эх үүсвэрийн эерэг потенциал нь болорын нөгөө үзүүрт чөлөөт электронуудыг татах болно. Ямар гайхмаар юм бэ!.. Эцсийн эцэст, энэ тохиолдолд электронууд ч, нүхнүүд ч уулзварыг гатлахгүй бөгөөд боломжит саад нь зөвхөн нэмэгдэх болно, энэ нь бид ямар ч гүйдэл хүлээн авахгүй гэсэн үг юм!
Л. - Би чамайг ингэж хэл гэж албадаагүй. Шууд хүчдэл өгч, эерэг туйлыг p мужид, сөрөг туйлыг n мужид холбоход л гүйдэл тогтож болохыг та өөрөө харсан. Гэхдээ хэрэв та туйлшралыг эргүүлбэл гүйдэл байхгүй эсвэл зөвхөн маш бага урвуу гүйдэл байх болно (Зураг 17).
Н.- Өндөр хүчдэл өгсөн ч гэсэн?
Л. - Энэ тохиолдолд ч гэсэн, гэхдээ өмнө нь мэдэгдэж байгаа хязгаар. Хэрэв та энэ хязгаараас хэтэрвэл боломжит саад тотгор эвдэрч, электронууд нурангид урсах болно: гүйдэл тэр даруй том болно. Энэ үзэгдэл нь үүнтэй төстэй юм цахилгаан эвдрэлтусгаарлагч ба түүний үүсэх хүчдэлийг уулзварын эвдрэлийн хүчдэл гэж нэрлэдэг. Энэ үзэгдлийг зарим тохиолдолд электроникийн салбарт ашигладаг боловч бид түүний тусламжид хандахгүй. Мөн бидний хувьд уулзвар нь урагшаа чиглэсэн дамжуулагч, эсрэг чиглэлд бараг тусгаарлагч хэвээр байх болно.
Электроноор бүрэн дүүрээгүй валентын зурвас дахь электрон үзэгдлийг дүрслэх. IN электрон спектрВалентын зурваст хэд хэдэн бүсүүд ихэвчлэн гарч ирдэг бөгөөд тэдгээр нь үр дүнтэй масс ба энергийн байрлалаар ялгаатай байдаг (хөнгөн ба хүнд нүхний бүс, эргэх тойрог замд хуваагдсан нүхний бүс).
Хагас дамжуулагчийн нүх гаргахын тулд хүлээн авагч хольц бүхий допингийн талстыг ашигладаг. Нэмж дурдахад гадны нөлөөллийн үр дүнд нүхнүүд гарч ирж болно: валентийн зурвасаас дамжуулагчийн зурвас хүртэлх электронуудын дулааны өдөөлт, гэрлээр гэрэлтүүлэх.
тохиолдолд Кулоны харилцан үйлчлэлдамжуулалтын зурвасаас электронтой нүхнүүд үүсдэг холбогдсон төлөв, exciton гэж нэрлэдэг.
Викимедиа сан.
2010 он.
Бусад толь бичигт "Нүх (цэнэг зөөгч)" гэж юу болохыг хараарай: Цэнэглэгч тээвэрлэгчиднийтлэг нэр зөөвөрлөх хөдөлгөөнт тоосонцор буюу хагас бөөмсцахилгаан цэнэг
мөн цахилгаан гүйдлийг урсгах чадвартай. Хөдөлгөөнт бөөмсийн жишээ бол электрон ба ионууд юм. Цэнэг зөөгч хагас бөөмийн жишээ... ... Википедиа Физикийн хувьд электрон эзэлдэггүй квант төлөв. Нүх гэдэг нэр томъёо өргөн хэрэглэгддэг хамтлагийн онолхатуу , зөвшөөрөгдсөн дүүргэсэн бүсэд хоосон төлөв байдлаар. Нүх нь хагас дамжуулагчийн эерэг цэнэгтэй цэнэг зөөгч юм...
Том нэвтэрхий толь бичиг БА; pl. төрөл. чулуу, огноо rkam; болон. 1. = Нүх (1 2 оронтой). Ханан дахь нүхнүүд. Арын шүдэнд d. Оймс дээр асар их тоо бий. 2. Ямар нэг зүйлийг бэхлэх нүх. Туузан дахь нүхнүүд. D. шурагны хувьд. Өрөмдөх, нүх гаргах. 3. Түгжээг тайлах Сумны тухай...
Энэ нэр томъёо нь өөр утгатай, нүх (утга) -ыг үзнэ үү. Орчуулгын чанарыг шалгаж, нийтлэлийг Википедиагийн хэв маягийн дүрэмд нийцүүлэх шаардлагатай. Та тусалж чадна ... Википедиа
ГОСТ 22622-77: Хагас дамжуулагч материал. Электрофизикийн үндсэн үзүүлэлтүүдийн нэр томъёо, тодорхойлолт- Нэр томьёо ГОСТ 22622 77: Хагас дамжуулагч материал. Электрофизикийн үндсэн параметрүүдийн нэр томьёо ба тодорхойлолтууд эх баримт бичиг: 11. Акцептор Өдөөгдсөн үед валентын зурвасаас электроныг барьж авах чадвартай торны согог... .... Норматив, техникийн баримт бичгийн нэр томъёоны толь бичиг-лавлах ном
In va, цахилгаан эрчим хүчний өсөлтөөр тодорхойлогддог. температур нэмэгдэхийн хэрээр дамжуулах чанар. Хэдийгээр P. нь ихэвчлэн ud-тэй in va гэж тодорхойлогддог. цахилгаан дамжуулалт a, металлын утгуудын хоорондох завсрын (s! 106 104 Ом 1 см 1) ба сайн диэлектрикүүдийн хувьд (s! 10 ... Химийн нэвтэрхий толь бичиг
Хольцын өндөр концентрацид ажиглагдсан. Тэдний харилцан үйлчлэл нь хүргэдэг чанарын өөрчлөлтүүдхагас дамжуулагчийн шинж чанар. Ийм өндөр агууламжтай Npr хольц агуулсан их хэмжээний хольцтой дамжуулагчд үүнийг ажиглаж болно, дундаж ... ... Wikipedia
Металлын цахилгаан дамжуулах чанар (Металыг үзнэ үү) (σ Хагас дамжуулагч 106 104 Ом 1 см 1) ба сайн диэлектрик (Диэлектрикийг үзнэ үү) (σ ≤ 10 10 1012м) хоорондын цахилгаан дамжуулах чанарын утгуудаар тодорхойлогддог өргөн ангиллын бодисууд. .. ... Зөвлөлтийн агуу нэвтэрхий толь бичиг
Цохилтуудын утгуудаар тодорхойлогддог өргөн анги. цахилгаан дамжуулах чанар s, техникийн үзүүлэлтүүдийн хоорондох завсрын . металлын цахилгаан дамжуулах чанар s = 106 104 Ом 1 см 1 ба сайн диэлектрик s = 10 10 10 12 Ом 1 см 1 (цахилгаан дамжуулалтыг тасалгааны температурт зааж өгсөн болно).… … Физик нэвтэрхий толь бичиг
Ов; pl. (нэгж хагас дамжуулагч, а; м.). Физик. Цахилгаан дамжуулах чанарын хувьд дамжуулагч ба тусгаарлагчийн хооронд завсрын байрлалыг эзэлдэг бодисууд. Хагас дамжуулагчийн шинж чанар. Хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэл. // Цахилгаан хэрэгсэлболон төхөөрөмжүүд ...... БА; pl. төрөл. чулуу, огноо rkam; болон. 1. = Нүх (1 2 оронтой). Ханан дахь нүхнүүд. Арын шүдэнд d. Оймс дээр асар их тоо бий. 2. Ямар нэг зүйлийг бэхлэх нүх. Туузан дахь нүхнүүд. D. шурагны хувьд. Өрөмдөх, нүх гаргах. 3. Түгжээг тайлах Сумны тухай...
