5 подписчиков
в ответ на "работа диода" ( dzen.ru/...2a0 )
здесь даже нечего комментировать, надо скорее заново делать всю тему, это очень поверхностное объяснение и годится только для ЕГЭ.
1. кроме ученых никто не называет в полупроводниковой технике pn области катодами и анодами;
2. вопрос, какая сила заставляет n-электроны из n-области попадать в p-область? ответ, разность концентрации свободных n-электронов в n- и p-областях; при такой диффузии зарядов n- и p-области получают электрический заряд и дальнейшему развитию процесса выравнивания концентрации зарядов уже мешает кулоновская сила которая тянет ушедшие заряды назад в неравную концентрацию, так на балансе этих двух сил и возникает постоянный электрохимический потенциал (эти самые 0.7В);
3. и если ваш зритель не смотрит "рын нац ТВ о животворящей силе рынка и виселиц", то он понимает что достаточно больше внешнее напряжение, более чем эти 0.7В, легко открыло бы запертый pn переход (pn переход в обратном включении), ведь других сил противодействия току в диоде нет и p-электрон начав движение в p-области под действием внешнего поля прошел бы через n-область; однако этого не происходит, почему?
4. оказывается в p-области свободные "p-электроны" не такие как свободные "n-электроны" в n-области, у них разная энергия, так что p-электроны обладают энергией валентных электронов (мало энергии) а n-электроны обладают энергией свободных зарядов в металле (много энергии) и p-электроны не могут пройти там где свободно движутся n-электроны;
никакое внешнее напряжение не может изменить энергию p-электрона до уровня n-электрона, для p-электрона n-область это всегда диэлектрик, при любой полярности включения, и тока из внешних p-электронов в нем не будет и своих p-электронов в n-области нет; в то время как n-электрон свободно перемещается как по своей n-области так и по соседней p-области (если есть внешнее поле что его так двигает), но ток из n-электронов возникнет только при прямом включении диода во внешнее поле
в отличие от "теории электронного газа" в металлах, в полупроводнике в качестве носителей заряда для тока активно вовлекаются электроны и валентных уровней (первый раз когда это узнаешь, это очень удивляет) и "дырки" это как раз электроны такого валентного уровня (p-электроны)
5. в области pn-перехода, при прямом включении, картина еще интересней, заряды притянутые внешним полем на границу pn-перехода на деле только "устраняют кулоновский запрет", и у нас как бы множество разных типов зарядов скапливается на границе раздела
"+" атом p-области тянет все свои "-";
все "дырки" вокруг атома заполнены "-" p-электронами;
также сюда вокруг атома внешнее поле пригнало и дополнительные "-" n- электроны;
силы "+" атома стало меньше числа "-" электронов вокруг атома, и переход для любого типа "-" заряда был бы равно возможен;
но реальный переход через границу сделает тот тип заряда, которому легче перейти (для которого мгновенное сопротивление перехода меньше);
в итоге некоторые p-дырки "инжектируются" в геометрические пределы n-области (нетипичные заряды для n-области), и наоборот n-электроны "инжектируются" в геометрические пределы p-области (нетипичные заряды для p-области), граница перехода как бы размывается захватывая соседние геометрические области тем больше чем сильнее прямой ток
без понимания такой картины работу полевого транзистора с изолированным затвором вам будет трудно объяснить
2 минуты
5 августа