Запирающий слой
До сих пор мы говорили о техническом применении полупроводников какого-либо
одного вида - либо электронных, либо дырочных. Но есть устройства, в которых
сочетаются оба вида полупроводников.
Представьте себе полупроводник, в котором как бы срослись два слоя с
разными примесями - электронный (п) и дырочный (р), т. е.
в нем имеется р - n-переход. Из электронного слоя в дырочный продвигаются
благодаря диффузии электроны. Они оставляют пустые места в атомах - дырки.
В дырочном же слое электроны - пришельцы из электронной области - "проваливаются"
в дырки, количество которых поэтому уменьшается. Вблизи границы раздела
получается с дырочной стороны избыток электронов, а с электронной - избыток
дырок. В конце концов наступит равновесие, количество электронов-перебежчиков
и дырок-перебежчиц уравняется. И тогда в дырочном слое у самой его границы
возникнет ряд отрицательных зарядов, а в электронном - ряд положительных
зарядов. Между двумя разноименными зарядами, как между обкладка-ми заряженного
конденсатора, появится электрическое поле. Оно будет направлено против
новых "нарушителей границы". В электронном слое это поле станет задерживать
электроны, стремящиеся перейти границу, - оттолкнет их обратно. А в дырочной
области пограничное поле оттолкнет обратно новые дырки-перебежчицы. Движение
зарядов через границу прекратится. На границе возникнет запирающий слой,
преодолеть который носители тока не смогут без помощи внешнего электрического
поля. Этот запирающий слой - основа многих ценнейших аппаратов и приборов.
|