Magazine Semiconductor: un semi-conducteur d'impureté peut être obtenu en incorporant une petite quantité d'éléments d'impureté dans le semi-conducteur intrinsèque par un processus de diffusion.
Le semi-conducteur de type N et le semi-conducteur de type P peuvent être formés en fonction de l'élément d'impureté dopé, et la conductivité du semi-conducteur d'impureté peut être contrôlée en contrôlant la concentration de l'élément d'impureté.
Semi-conducteur de type N: Un semi-conducteur de type N est formé en incorporant un élément de valence (tel que le phosphore) dans un cristal de silicium pur pour remplacer la position de l’atome de silicium dans le réseau cristallin.
Puisque la couche la plus externe de l'atome d'impureté a cinq électrons de valence, en plus de former une liaison covalente avec l'atome de silicium environnant, un électron de plus est ajouté. Les électrons supplémentaires ne sont pas liés par des liaisons covalentes et deviennent des électrons libres. Dans le semi-conducteur de type N, la concentration en électrons libres est supérieure à la concentration en trous, de sorte que les électrons libres sont appelés porteurs majoritaires et que les trous sont des porteurs minoritaires. Puisqu'un atome d'impureté peut fournir des électrons, on l'appelle un atome donneur. Semi-conducteur de type P: Un semi-conducteur de type P est formé en dopant un élément trivalent (tel que le bore) dans un cristal de silicium pur pour remplacer la position de l'atome de silicium dans le réseau cristallin.
Puisque la couche la plus externe de l'atome d'impureté a trois électrons de valence, lorsqu'ils forment une liaison covalente avec l'atome de silicium environnant, une "vacance" est générée. Lorsque l'électron situé le plus à l'extérieur de l'atome de silicium remplit la vacance, sa liaison covalente crée un trou. Par conséquent, dans le semi-conducteur de type P, les trous sont constitués de plusieurs parties et les électrons libres sont minoritaires. Étant donné que les lacunes dans les atomes d'impuretés absorbent les électrons, on les appelle des atomes accepteurs.
Jonction PN
Jonction PN: des semi-conducteurs de type P et des semi-conducteurs de type N sont fabriqués sur la même tranche de silicium en utilisant différents processus de dopage, et une jonction PN est formée à leur interface.
Mouvement de diffusion: la substance se déplace toujours d'un endroit où la concentration est élevée à une concentration basse, et le mouvement dû à la différence de concentration devient un mouvement de diffusion. Lorsqu'un semi-conducteur de type p et un semi-conducteur de type N sont fabriqués ensemble, à leur interface, la différence de concentration entre les deux porteuses est grande et les trous de la région P sont donc nécessairement diffusés vers la région N et en même temps. temps, la région N Les électrons libres se diffusent inévitablement dans la région P. Puisque les électrons libres diffusés dans la région P coïncident avec les trous et que les trous diffusés dans la région N sont conformes aux électrons libres, la concentration des ions multiples diminue à proximité de l'interface et des ions négatifs apparaissent dans la région P. Dans la région, la région des ions positifs apparaît dans la région N; elles sont inamovibles et deviennent des charges d'espace pour former un champ électrique intégré ε.
Au fur et à mesure que le mouvement de diffusion progresse, la région de charge d'espace est élargie et le champ électrique intégré est renforcé. La direction va de la région N à la région P, ce qui arrive à organiser le mouvement de diffusion.
Mouvement à la dérive: Sous l'action de la force du champ électrique, le mouvement des porteurs est appelé mouvement à la dérive.
Lorsque la région de charge d'espace est formée, sous l'action du champ électrique intégré, la minorité a un mouvement de dérive, les trous se déplacent de la région N vers la région P et les électrons libres se déplacent de la région P vers la région N. Région. Sous aucun champ électrique ni aucune autre excitation, le nombre de sous-parties multiples participant au mouvement de diffusion est égal au nombre d'enfants appartenant à une minorité participant au mouvement de dérive, ce qui permet d'atteindre un équilibre dynamique et de former une jonction PN. A ce moment, la région de charge d'espace a une certaine largeur et la différence de potentiel est ε = Uho, le courant est égal à zéro.