Диод-это полупроводниковый прибор состоящий и p и n областей,p-положительно заряженный(от слова positive), а n-отрицательно заряженный(от слова negative).
В области p-n перехода происходит рекомбинация зарядов, за счет неравности зарядов(диффузионный ток).
Заряды в p-n исчезнут и на n области образуется положительно заряженные, а на p области отрицательные заряды, образуя барьер, называемым потенциальным.
Как образуется PN-переход?
PN-переход создается в отдельном кристалле полупроводника путем легирования одной стороны кристалла атомами акцепторной примеси, создавая его как P-тип, а также легирования противоположной стороны атомами донорной примеси, создавая его как N-тип. Область, где сходятся P-тип и N-тип, называется PN-переходом.
В этой области электроны в материале N-типа рассеивают переход и объединяются с дырками в материале P-типа. Область материала P-типа, которая находится рядом с переходом в полупроводнике, принимает отрицательный заряд по той причине, что электроны притягиваются дырками.
Когда электроны уходят из области N-типа, он принимает положительный заряд. Следовательно, на стыке существует склонность свободных электронов диффундировать в область P-типа, а дырок - в область N-типа, и этот процесс называется диффузией.
Тонкий слой, зажатый между этими двумя областями, обедненный основными носителями, называется областью истощения. Состояние равновесия PN-перехода определяется как состояние, в котором PN-переход остается без приложенного к нему внешнего электрического потенциала.
Это также может быть дополнительно определено как состояние смещения нулевого напряжения. Ширина обедненной области невероятно мала, обычно несколько тысяч миллиметров, ток через диод может не течь.
PN-переход при приложении потенциала
Отмечаются разные свойства в зависимости от ширины области истощения. Если на таком расстоянии приложен положительный потенциал, область типа P становится положительной, и, следовательно, тип N становится отрицательным, дырки перемещаются в сторону отрицательного напряжения.
В равной степени электроны движутся к положительному напряжению и перепрыгивают через слой обеднения. Плотность заряда P-типа в обедненной области укомплектована отрицательно заряженными акцепторными ионами, в результате чего плотность заряда N-типа становится положительной.
Потенциальный барьер представляет собой перегородку носителей заряда в середине PN-перехода. Этот потенциальный барьер должен преодолеваться за счет внешнего источника электрического потенциала, чтобы PN-переход проводил электрический ток.
Формирование перехода и потенциального барьера в полупроводниковом диоде происходит на протяжении всего производственного процесса полупроводникового диода с PN переходом. Степень потенциального барьера может зависеть от материалов, используемых при производстве диодов с PN переходом.
Полупроводниковый диод с кремниевым PN переходом имеет превосходную величину потенциального барьера, чем германиевые диоды.