ಪಿಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಪರಿವರ್ತನೆ

ನಿಜವಾದ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ pn ಜಂಕ್ಷನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿದಾಗ, ಬಾಹ್ಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅದಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು. ಈ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ಧ್ರುವೀಯತೆಯು ಜಂಕ್ಷನ್ನ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಮತ್ತು ಅದರ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜಿನ ಧನಾತ್ಮಕ ಧ್ರುವವನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದರೆ ಪು-ಪ್ರದೇಶ, ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ - ಗೆ ಎನ್- ಪ್ರದೇಶ, ನಂತರ ಸ್ವಿಚ್ ಆನ್ p-n- ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ನೇರ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟಪಡಿಸಿದ ಧ್ರುವೀಯತೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವಾಗ, ಆನ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತಿದೆ p-n- ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ವಿಲೋಮ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ನೇರವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದಾಗ p-n-ಪರಿವರ್ತನೆ, ಬಾಹ್ಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರಸರಣ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿರುವ ಪರಿವರ್ತನೆಯಲ್ಲಿ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ, ಚಿತ್ರ 2. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಬಲವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ತಡೆಯುವ ಪದರದ ಕಿರಿದಾಗುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳು ನೆರೆಯ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಹರಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ (ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಪ್ರವಾಹವು ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಗಡಿಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ), ಅಂದರೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಪ್ರವಾಹವು ಜಂಕ್ಷನ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರಸರಣ ಘಟಕದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸರಣ ಪ್ರವಾಹವು ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಎತ್ತರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದು ಕಡಿಮೆಯಾದಂತೆ ಘಾತೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

ಜಂಕ್ಷನ್ ಮೂಲಕ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳ ಹೆಚ್ಚಿದ ಪ್ರಸರಣವು ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ರಂಧ್ರಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಎನ್-ಪ್ರಕಾರ ಮತ್ತು ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಪು- ಪ್ರಕಾರ. ಜಂಕ್ಷನ್‌ಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ಬಾಹ್ಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನ ಪ್ರಭಾವದಿಂದ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ಕ್ಯಾರಿಯರ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಈ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಯಾವುದೇ ಸಮತೂಕದ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳು ಅರೆವಾಹಕದೊಳಗೆ ಆಳವಾಗಿ ಹರಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅದರ ವಿದ್ಯುತ್ ತಟಸ್ಥತೆಯನ್ನು ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುತ್ತವೆ. ಅರೆವಾಹಕದ ತಟಸ್ಥ ಸ್ಥಿತಿಯ ಮರುಸ್ಥಾಪನೆಯು ಬಾಹ್ಯ ಮೂಲದಿಂದ ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳ ಆಗಮನದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಬಾಹ್ಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿನ ಪ್ರವಾಹದ ಸಂಭವಕ್ಕೆ ಇದು ಕಾರಣವಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ನೇರ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಆನ್ ಮಾಡಿದಾಗ p-nಹಿಮ್ಮುಖ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಪರಿವರ್ತನೆ, ಬಾಹ್ಯ ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವಿಸರಣದೊಂದಿಗೆ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ತಡೆಯುವ ಪದರದ ಅಗಲದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಚಿತ್ರ 3. ಇದೆಲ್ಲವೂ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಬಹುಪಾಲು ವಾಹಕಗಳ ಪ್ರಸರಣ ಪ್ರವಾಹಗಳು. ಮುಖ್ಯವಾಹಿನಿಯೇತರ ಮಾಧ್ಯಮಕ್ಕಾಗಿ, ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ p-n- ಜಂಕ್ಷನ್ ವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಪ್ರವಾಹವು ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಹೀಗಾಗಿ, ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಪ್ರವಾಹವು ಜಂಕ್ಷನ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ಕ್ಯಾರಿಯರ್ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಕರೆಂಟ್ ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಡ್ರಿಫ್ಟಿಂಗ್ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಅನ್ವಯಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವುದಿಲ್ಲ (ಅದು ಅವರ ವೇಗವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ), ನಂತರ ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಜಂಕ್ಷನ್ ಮೂಲಕ ಪ್ರವಾಹವು ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುವ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ಒಲವು ತೋರುತ್ತದೆ I ಎಸ್, ಇದನ್ನು ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಕರೆಂಟ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ದಾನಿ ಮತ್ತು ಸ್ವೀಕಾರಕ ಕಲ್ಮಶಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಕಡಿಮೆ ಶುದ್ಧತ್ವ ಪ್ರವಾಹ, ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಶುದ್ಧತ್ವ ಪ್ರವಾಹವು ಘಾತೀಯವಾಗಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ.

1.3. p-n ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ಪ್ರಸ್ತುತ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣ

ಮೂಲಕ ಪ್ರವಾಹದ ಅವಲಂಬನೆ p-n- ಅದಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನಿಂದ ಪರಿವರ್ತನೆ I = f(ಯು) ಪ್ರಸ್ತುತ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ p-n- ಪರಿವರ್ತನೆ, ಚಿತ್ರ 4.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಪ್ರಸ್ತುತ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣವನ್ನು ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಬರ್ಸ್-ಮೊಲ್:

, (1)

ಎಲ್ಲಿ I- ವೋಲ್ಟೇಜ್ನಲ್ಲಿ ಜಂಕ್ಷನ್ ಮೂಲಕ ಪ್ರಸ್ತುತ ಯು;

I ಎಸ್- ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳಿಂದ ರಚಿಸಲಾದ ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಕರೆಂಟ್. I ಎಸ್ಥರ್ಮಲ್ ಕರೆಂಟ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ;

q ಇ- ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಚಾರ್ಜ್;

ಕೆ- ಬೋಲ್ಟ್ಜ್ಮನ್ ಸ್ಥಿರ;

ಟಿ- ಸಂಪೂರ್ಣ ತಾಪಮಾನ;

- ಪರಿವರ್ತನೆಯ ತಾಪಮಾನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ 0.025 V = 25 mV ಗೆ ಸರಿಸುಮಾರು ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಒಂದು ವೇಳೆ р-n- ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಮುಂದೆ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಸ್ವಿಚ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಯು ಪ್ಲಸ್ ಚಿಹ್ನೆಯೊಂದಿಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಿ, ವಿರುದ್ಧ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಇದ್ದರೆ - ಮೈನಸ್ ಚಿಹ್ನೆಯೊಂದಿಗೆ.

ನೇರ ಅನ್ವಯಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನೊಂದಿಗೆ
ಪದಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸಬಹುದು
, ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣವು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಘಾತೀಯ ಪಾತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.

ರಿವರ್ಸ್ (ಋಣಾತ್ಮಕ) ವೋಲ್ಟೇಜ್ನೊಂದಿಗೆ
ಅವಧಿ
ಏಕತೆಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸಬಹುದು, ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತವು ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ
.

ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಮ. ಎಬರ್ಸ್-ಮೊಲ್ನೈಜ ಪ್ರಸ್ತುತ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಸರಿಸುಮಾರು ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಹಲವಾರು ಭೌತಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ. ಅಂತಹ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸೇರಿವೆ: ತಡೆಯುವ ಪದರದಲ್ಲಿ ವಾಹಕಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಮರುಸಂಯೋಜನೆ, ಮೇಲ್ಮೈ ಸೋರಿಕೆ ಪ್ರವಾಹಗಳು, ತಟಸ್ಥ ಪ್ರದೇಶಗಳ ಪ್ರತಿರೋಧದಾದ್ಯಂತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡ್ರಾಪ್, ಉಷ್ಣ, ಹಿಮಕುಸಿತ ಮತ್ತು ಸುರಂಗದ ಸ್ಥಗಿತಗಳ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳು.

ಜಂಕ್ಷನ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಪ್ರವಾಹವು ಅತ್ಯಲ್ಪವಾಗಿದ್ದರೆ, ತಟಸ್ಥ ಪ್ರದೇಶಗಳ ಪ್ರತಿರೋಧದಾದ್ಯಂತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡ್ರಾಪ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪ್ರಸ್ತುತ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸಾಧನದ ಪ್ರಸ್ತುತ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣದ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬೀರುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ. ಅದರ ನೈಜ ಗುಣಲಕ್ಷಣವು ಚಿಕ್ಕ ಕೋನದಲ್ಲಿ ಹೋಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತಡೆಗೋಡೆ ಪದರದ ಮೇಲಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಂಪರ್ಕದ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದಾಗ ನೇರ ರೇಖೆಗೆ ಕ್ಷೀಣಿಸುತ್ತದೆ.

ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನಲ್ಲಿ, ರಿವರ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್ನಲ್ಲಿ ತೀಕ್ಷ್ಣವಾದ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ಗಮನಿಸಬಹುದು. ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಸ್ಥಗಿತ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೂರು ವಿಧದ ಸ್ಥಗಿತಗಳಿವೆ: ಸುರಂಗ, ಹಿಮಕುಸಿತ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ. ಸುರಂಗ ಮತ್ತು ಹಿಮಪಾತದ ಸ್ಥಗಿತಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಗಿತದ ವಿಧಗಳಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಜಂಕ್ಷನ್‌ನಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಬಲದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ. ಜಂಕ್ಷನ್ನ ಅಧಿಕ ತಾಪದಿಂದ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಗಿತವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸುರಂಗ ಪರಿಣಾಮ (ಝೀನರ್ ಎಫೆಕ್ಟ್) ಒಂದು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ನಿಂದ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ವೇಲೆನ್ಸಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ನೇರ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ (ಅಲ್ಲಿ ಅವು ಈಗಾಗಲೇ ಉಚಿತ ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳಾಗಿರುತ್ತವೆ), ಇದು ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಬಲದಲ್ಲಿ ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಜಂಕ್ಷನ್‌ನಲ್ಲಿ ಅಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಬಲವನ್ನು ಕಲ್ಮಶಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ಸಾಧಿಸಬಹುದು ಪು- ಮತ್ತು ಎನ್ಪರಿವರ್ತನೆಯ ದಪ್ಪವು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗುವ ಪ್ರದೇಶಗಳು.

ವಿಶಾಲವಾಗಿ p-nಮಧ್ಯಮ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಕಲ್ಮಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಅರೆವಾಹಕಗಳಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳು, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸುರಂಗ ಸೋರಿಕೆಯ ಸಂಭವನೀಯತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹಿಮಪಾತದ ಸ್ಥಗಿತವು ಹೆಚ್ಚು ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ.

ಅರೆವಾಹಕದಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನ ಸರಾಸರಿ ಮುಕ್ತ ಮಾರ್ಗವು ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ದಪ್ಪಕ್ಕಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ ಹಿಮಪಾತದ ಸ್ಥಗಿತ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಅವುಗಳ ಮುಕ್ತ ಮಾರ್ಗದಲ್ಲಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಪರಿವರ್ತನೆಯಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಅಯಾನೀಕರಿಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದರೆ, ಪ್ರಭಾವದ ಅಯಾನೀಕರಣವು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಜೊತೆಗೆ ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳ ಹಿಮಪಾತದ ಗುಣಾಕಾರವಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಭಾವದ ಅಯಾನೀಕರಣದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ಉಚಿತ ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳು ರಿವರ್ಸ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಶನ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ.

ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಹೆಚ್ಚಳದಿಂದ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಗಿತ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ p-n- ಉಷ್ಣ ಆಡಳಿತದ ಉಲ್ಲಂಘನೆಯಿಂದಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆ. ಜಂಕ್ಷನ್‌ಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಪಿಅರ್ರ್ = Iಅರ್. ಯುತ್ಯಾಜ್ಯವನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಲು ಖರ್ಚು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಫಟಿಕ ಜಾಲರಿಯ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯಿಂದಾಗಿ ತಡೆಗೋಡೆ ಪದರದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಶಾಖವನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಜಂಕ್ಷನ್‌ನಿಂದ ಶಾಖವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಕಳಪೆ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಹಾಗೆಯೇ ಜಂಕ್ಷನ್‌ನಲ್ಲಿ ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ, ಪರಮಾಣುಗಳ ಉಷ್ಣ ಅಯಾನೀಕರಣವು ಸಂಭವಿಸುವ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಅದನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳು ಜಂಕ್ಷನ್ ಮೂಲಕ ರಿವರ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಅದರ ಮತ್ತಷ್ಟು ತಾಪನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಪರಿವರ್ತನೆಯು ಸ್ವೀಕಾರಾರ್ಹವಲ್ಲದ ಬಿಸಿಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕದ ನಾಶದಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಗಿತ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.

ಜಂಕ್ಷನ್ ಬಿಸಿಯಾದಾಗ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಳವು ಅದರ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಅದರಾದ್ಯಂತ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಗಿತದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣದ ಹಿಮ್ಮುಖ ಶಾಖೆಯಲ್ಲಿ ನಕಾರಾತ್ಮಕ ಭೇದಾತ್ಮಕ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಿಭಾಗವು ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

-ಇದು ಒಂದೇ ಸ್ಫಟಿಕದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ರಂಧ್ರ ವಹನ ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುವ ಪ್ರದೇಶವಾಗಿದೆ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಅನ್ನು ಒಂದೇ ಸ್ಫಟಿಕದಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಮತ್ತು ರಂಧ್ರ ವಾಹಕತೆಯ ಪ್ರದೇಶಗಳ ನಡುವೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಚೂಪಾದ ಗಡಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಚಿತ್ರವು ಅರೆವಾಹಕದ ಎರಡು ಪಕ್ಕದ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ದಾನಿ ಅಶುದ್ಧತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ (ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ, ಅಂದರೆ, n-ವಾಹಕತೆ) ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ಸ್ವೀಕಾರಕ ಅಶುದ್ಧತೆ (ರಂಧ್ರ ವಾಹಕತೆಯ ಪ್ರದೇಶ, ಅಂದರೆ, p-ವಾಹಕತೆ ) ಈ ಅಥವಾ ಆ ರೀತಿಯ ಅರೆವಾಹಕವು ಹೇಗೆ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು, ಲೇಖನವನ್ನು ಓದುವುದನ್ನು ನಾವು ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡುತ್ತೇವೆ -ಅಶುದ್ಧತೆಯ ಅರೆವಾಹಕಗಳು.

ಅನ್ವಯಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಒಂದು ಪ್ರದೇಶದಿಂದ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಬಹುಪಾಲು ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಗಮನಿಸಬಹುದು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮುಖ್ಯ ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಮತ್ತು n ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಿರುವುದರಿಂದ, ಅವು p-ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಹರಡುತ್ತವೆ, ಈ ಪ್ರದೇಶದ ಗಡಿ ಪದರವನ್ನು ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಅವುಗಳ ಸ್ಥಳವನ್ನು ಬಿಟ್ಟು, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಖಾಲಿ ಸ್ಥಳಗಳನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತವೆ - ರಂಧ್ರಗಳು, ಇದರಿಂದಾಗಿ n-ಪ್ರದೇಶದ ಗಡಿ ಪದರವನ್ನು ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಸಾಕಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಅವಧಿಯ ನಂತರ, ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನ ಎರಡೂ ಬದಿಗಳಲ್ಲಿ ವಿರುದ್ಧ ಚಿಹ್ನೆಯ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಶುಲ್ಕಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.

ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಶುಲ್ಕಗಳಿಂದ ರಚಿಸಲಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ರಂಧ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಮತ್ತಷ್ಟು ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಇದೆ ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆ, ಇದರ ಎತ್ತರವು ಗಡಿ ಪದರದಲ್ಲಿನ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಜಂಕ್ಷನ್, ಅದರ ಬಾಹ್ಯ ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ, ಅರೆವಾಹಕ ಡಯೋಡ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಜಂಕ್ಷನ್‌ಗೆ ಬಾಹ್ಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದರೆ, ಮೂಲದ ಋಣಾತ್ಮಕ ಧ್ರುವವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಧನಾತ್ಮಕ ಧ್ರುವವು ರಂಧ್ರದ ವಾಹಕತೆಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದೆ, ನಂತರ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನ ದಿಕ್ಕು ಬಾಹ್ಯ ಮೂಲವು p-n ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು p-n ಜಂಕ್ಷನ್ ಮೂಲಕ ಪ್ರವಾಹದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಹುಟ್ಟಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆನೇರ ಪ್ರವಾಹ,ಇದು ಮುಖ್ಯ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳ ಚಲನೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ, ನಮ್ಮ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಇದು p ಪ್ರದೇಶದಿಂದ n ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ರಂಧ್ರಗಳ ಚಲನೆ ಮತ್ತು n ಪ್ರದೇಶದಿಂದ p ಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಚಲನೆಯಾಗಿದೆ. ರಂಧ್ರಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಚಲನೆಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ನೀವು ತಿಳಿದಿರಬೇಕು, ಆದ್ದರಿಂದ ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಪ್ರಸ್ತುತವು ಒಂದು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆನೇರ. ಪ್ರಸ್ತುತ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣದ ಮೇಲೆ, ಅಂತಹ ಸಂಪರ್ಕವು ಮೊದಲ ಕ್ವಾಡ್ರಾಂಟ್ನಲ್ಲಿನ ಗ್ರಾಫ್ನ ಭಾಗಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಆದರೆ ನೀವು p-n ಜಂಕ್ಷನ್‌ಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನ ಧ್ರುವೀಯತೆಯನ್ನು ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸಿದರೆ, ಗಡಿ ಪದರದಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ನಿಂದ ಮೂಲದ ಧನಾತ್ಮಕ ಧ್ರುವಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳು ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಚಲಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತವೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳು ಗಡಿ ಪದರದಿಂದ ದೂರ ಹೋಗುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಯಾವುದೇ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳಿಲ್ಲದ ಪದರವನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, pn ಜಂಕ್ಷನ್‌ನಲ್ಲಿನ ಪ್ರವಾಹವು ಹತ್ತಾರು ಬಾರಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಸರಿಸುಮಾರು ಸಮಾನವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು. ಹುಟ್ಟಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ರಿವರ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್, ಇದು ಮುಖ್ಯ ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡಿಲ್ಲ ಈ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಹಿಮ್ಮುಖ. ಪ್ರಸ್ತುತ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣದ ಮೇಲೆ, ಅಂತಹ ಸಂಪರ್ಕವು ಮೂರನೇ ಕ್ವಾಡ್ರಾಂಟ್ನಲ್ಲಿನ ಗ್ರಾಫ್ನ ಭಾಗಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಸ್ತುತ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣ

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಅನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸುವಾಗ, ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಸ್ತುತ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಹಿಮ್ಮುಖವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದಾಗ, ಪ್ರವಾಹವು I us ನ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಕರೆಂಟ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.ನೀವು ಅದನ್ನು ಮತ್ತೆ ಆನ್ ಮಾಡುವಾಗ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಮುಂದುವರಿದರೆ, ಡಯೋಡ್ನ ಸ್ಥಗಿತ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು. ಈ ಆಸ್ತಿಯನ್ನು ವಿವಿಧ ಝೀನರ್ ಡಯೋಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇತ್ಯಾದಿ.

pn ಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ ಡಯೋಡ್‌ಗಳು, ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ.

p-n (pe-en) ಜಂಕ್ಷನ್ ಎರಡು p- ಮತ್ತು n- ಮಾದರಿಯ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಜಂಕ್ಷನ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಜಾಗದ ಪ್ರದೇಶವಾಗಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಒಂದು ರೀತಿಯ ವಾಹಕತೆಯಿಂದ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತನೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಅಂತಹ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ ಎರಡು ವಿಧಗಳಿವೆ: p ಮತ್ತು n ವಿಧಗಳು. n ಪ್ರಕಾರದಲ್ಲಿ, ಮುಖ್ಯ ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು , ಮತ್ತು p - ಟೈಪ್ನಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯವಾದವುಗಳನ್ನು ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ರಂಧ್ರಗಳು. ಪರಮಾಣುವಿನಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿದ ನಂತರ ಧನಾತ್ಮಕ ರಂಧ್ರವು ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ಧನಾತ್ಮಕ ರಂಧ್ರವು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಪಿ-ಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು, ನೀವು ಅದರ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ಪಿ-ಟೈಪ್ ಮತ್ತು ಎನ್-ಟೈಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್.

P ಮತ್ತು n ಪ್ರಕಾರದ ಅರೆವಾಹಕಗಳನ್ನು ಮೊನೊಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ಶುದ್ಧತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಸಣ್ಣದೊಂದು ಕಲ್ಮಶಗಳು (0.001% ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ) ಅದರ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತವೆ.

ಎನ್-ಟೈಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ, ಮುಖ್ಯ ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು . ಅವುಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಅವರು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ ದಾನಿ ಕಲ್ಮಶಗಳು, ಇವುಗಳನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗೆ ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗಿದೆ,- ರಂಜಕ, ಆಂಟಿಮನಿ, ಆರ್ಸೆನಿಕ್.

ಪಿ-ಟೈಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ, ಮುಖ್ಯ ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳು ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುತ್ತವೆ ರಂಧ್ರಗಳು . ಅವುಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಅವರು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ಕಲ್ಮಶಗಳು — ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ, ಬೋರಾನ್

ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ n - ಪ್ರಕಾರ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆ)

ಅಶುದ್ಧ ರಂಜಕ ಪರಮಾಣು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಫಟಿಕ ಜಾಲರಿಗಳ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯ ಪರಮಾಣುವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಫಾಸ್ಫರಸ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ನಾಲ್ಕು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ನೆರೆಯ ನಾಲ್ಕು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ನಾಲ್ಕು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಬರುತ್ತವೆ, ಎಂಟು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸ್ಥಿರ ಶೆಲ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಫಾಸ್ಫರಸ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ಐದನೇ ವೇಲೆನ್ಸಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅದರ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ದುರ್ಬಲವಾಗಿ ಬಂಧಿತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ಶಕ್ತಿಗಳ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ (ಲ್ಯಾಟಿಸ್ನ ಉಷ್ಣ ಕಂಪನಗಳು, ಬಾಹ್ಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ) ಸುಲಭವಾಗಿ ಮುಕ್ತವಾಗುತ್ತದೆ, ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಹೆಚ್ಚಿದ ಸಾಂದ್ರತೆ . ಸ್ಫಟಿಕವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಅಥವಾ ಎನ್-ಟೈಪ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ . ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ರಂಜಕ ಪರಮಾಣು, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ರಹಿತ, ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದೊಂದಿಗೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸ್ಫಟಿಕ ಲ್ಯಾಟಿಸ್‌ಗೆ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾಗಿ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೊಬೈಲ್ ಋಣಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗಿದೆ. ಬಾಹ್ಯ ಶಕ್ತಿಗಳ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಅವರು ಪರಸ್ಪರ ಸರಿದೂಗಿಸುತ್ತಾರೆ, ಅಂದರೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ನಲ್ಲಿ ಎನ್-ಟೈಪ್ಉಚಿತ ವಹನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆಪರಿಚಯಿಸಲಾದ ದಾನಿ ಅಶುದ್ಧತೆಯ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ.

ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ p - ಪ್ರಕಾರ (ರಂಧ್ರ ವಾಹಕತೆ)

ಕೇವಲ ಮೂರು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಪರಮಾಣು, ನೆರೆಯ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಾದ ಎಂಟು-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಶೆಲ್ ಅನ್ನು ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ರಚಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದಕ್ಕೆ ಮತ್ತೊಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅಗತ್ಯವಿದೆ, ಅದು ಹತ್ತಿರದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಕಡಿಮೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣು ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು ನೆರೆಯ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣುವಿನಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ, ಅದನ್ನು ರಂಧ್ರ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಸ್ಫಟಿಕ ಜಾಲರಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸದ ಮೊಬೈಲ್ ಧನಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿದ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಪರಮಾಣು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶದ ಕೇಂದ್ರವಾಗುತ್ತದೆ, ಸ್ಫಟಿಕ ಜಾಲರಿಗೆ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾಗಿ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಅರೆವಾಹಕದ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯು ರಂಧ್ರಗಳ ಚಲನೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಇದನ್ನು ಪಿ-ಟೈಪ್ ಹೋಲ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ರಂಧ್ರದ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಪರಿಚಯಿಸಲಾದ ಸ್ವೀಕಾರಕ ಅಶುದ್ಧತೆಯ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ.

ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು

ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನೆಅರೆವಾಹಕದಲ್ಲಿ, ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ಭೌತಿಕ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಎರಡು ಪ್ರದೇಶಗಳ ನಡುವಿನ ಗಡಿ ಪದರವನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಕೆಳಗಿನ ರೀತಿಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲಾಗಿದೆ:

§ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ರಂಧ್ರ, ಅಥವಾ p-n ಜಂಕ್ಷನ್- ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅರೆವಾಹಕದ ಎರಡು ಪ್ರದೇಶಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಿವರ್ತನೆ;

§ ಎರಡು ಪ್ರದೇಶಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಲೋಹವಾಗಿದ್ದರೆ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ಅರೆವಾಹಕ p-ಅಥವಾ n-ಪ್ರಕಾರ ( ಮೆಟಲ್-ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಪರಿವರ್ತನೆ);

§ ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯೊಂದಿಗೆ ಎರಡು ಪ್ರದೇಶಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು, ಅಶುದ್ಧತೆಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ;

§ ವಿಭಿನ್ನ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರಗಳೊಂದಿಗೆ ಎರಡು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು ( ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳು).

ಹಲವಾರು ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳ (ಡಯೋಡ್‌ಗಳು, ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು, ಥೈರಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿ) ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯು ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ವಾಹಕತೆಯೊಂದಿಗೆ ಅರೆವಾಹಕಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿ ಉದ್ಭವಿಸುವ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ.

ಅರೆವಾಹಕ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕದ ಎರಡು ಪ್ರದೇಶಗಳ ನಡುವಿನ ಗಡಿ, ಅದರಲ್ಲಿ ಒಂದು ವಿಧದ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಪು, ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ಹಾಗೆ ಎನ್ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿನ ಮುಖ್ಯ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು ಪುಮತ್ತು ಎನ್ಸಮಾನವಾಗಿರಬಹುದು ಅಥವಾ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿರಬಹುದು. ಪಿ–ಎನ್ರಂಧ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು N p N n ಗೆ ಬಹುತೇಕ ಸಮಾನವಾಗಿರುವ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಸಮ್ಮಿತೀಯ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮುಖ್ಯ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿದ್ದರೆ (N p >> N n ಅಥವಾ N p<< N n) и отличаются в 100…1000 раз, то такие переходы называют ಅಸಮವಾದ.

ಅಸಮವಾದ p-n-ಪರಿವರ್ತನೆಗಳನ್ನು ಸಮ್ಮಿತೀಯ ಪದಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ನಾವು ಅವುಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಪರಿಗಣಿಸುತ್ತೇವೆ.

ನಾವು ಅರೆವಾಹಕ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು (Fig. 1.12) ಪರಿಗಣಿಸೋಣ, ಇದರಲ್ಲಿ, ಒಂದು ಕಡೆ, ಒಂದು ಸ್ವೀಕಾರಕ ಅಶುದ್ಧತೆಯನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಗೋಚರತೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ

ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯ ಪ್ರಕಾರ ಪು, ಮತ್ತು ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ದಾನಿ ಅಶುದ್ಧತೆಯನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಲಾಯಿತು, ಅದರ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯು ಅಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಂಡಿತು ಎನ್. ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ಮೊಬೈಲ್ ಧನಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕ ಪು(ರಂಧ್ರ) ಸ್ವೀಕಾರಕ ಅಶುದ್ಧತೆಯ ಋಣಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ಅಯಾನಿಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಚಲನರಹಿತ, ಸ್ಫಟಿಕ ಜಾಲರಿಯ ನೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿದೆ ಎನ್ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ದಾನಿ ಅಶುದ್ಧತೆಯ ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ಅಯಾನಿಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಂಪೂರ್ಣ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕವು ವಿದ್ಯುತ್ ತಟಸ್ಥವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳ ಉಚಿತ ವಾಹಕಗಳು, ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ನ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯಿರುವ ಸ್ಥಳಗಳಿಂದ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯಿರುವ ಸ್ಥಳಗಳಿಗೆ ಚಲಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತವೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ರಂಧ್ರಗಳು ಪ್ರದೇಶದಿಂದ ಹರಡುತ್ತವೆ ಪುಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಎನ್, ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು, ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಪ್ರದೇಶದಿಂದ ಬಂದವು ಎನ್ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಪು. ಪರಸ್ಪರ ಕಡೆಗೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲಾದ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳ ಈ ಚಲನೆಯು ಪ್ರಸರಣ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ p-n- ಪರಿವರ್ತನೆ. ಆದರೆ ರಂಧ್ರವು ಪ್ರದೇಶದಿಂದ ಹೊರಬಂದ ತಕ್ಷಣ ಪುಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ತೆರಳಲಿದೆ ಎನ್, ಇದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಂದ ಸುತ್ತುವರಿದಿದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಇದು ಈ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳ ಮುಖ್ಯ ವಾಹಕಗಳಾಗಿವೆ. ಎನ್. ಆದ್ದರಿಂದ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮುಕ್ತ ಮಟ್ಟವನ್ನು ತುಂಬುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಭವನೀಯತೆಯಿದೆ ಮತ್ತು ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ವಿದ್ಯಮಾನವು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ರಂಧ್ರ ಅಥವಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಇರುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ವಿದ್ಯುತ್ ತಟಸ್ಥ ಅರೆವಾಹಕ ಪರಮಾಣು ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಹಿಂದೆ ಪ್ರತಿ ರಂಧ್ರದ ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವು ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ಸ್ವೀಕಾರಕ ಅಶುದ್ಧತೆಯ ಅಯಾನಿನ ಋಣಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್ನಿಂದ ಸರಿದೂಗಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದ್ದರೆ ಪು, ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಚಾರ್ಜ್ ಎಂಬುದು ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ದಾನಿ ಅಶುದ್ಧತೆಯ ಅಯಾನಿನ ಧನಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗಿದೆ ಎನ್, ನಂತರ ಒಂದು ರಂಧ್ರ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ನಂತರ, ಈ ರಂಧ್ರ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿದ ಚಲನರಹಿತ ಅಶುದ್ಧತೆಯ ಅಯಾನುಗಳ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳು ಸರಿದೂಗಿಸದೆ ಉಳಿಯುತ್ತವೆ. ಮತ್ತು ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಅಶುದ್ಧತೆಯ ಅಯಾನುಗಳ ಸರಿದೂಗದ ಶುಲ್ಕಗಳು ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ (Fig. 1.13) ಬಳಿ ತಮ್ಮನ್ನು ತಾವು ಪ್ರಕಟಪಡಿಸುತ್ತವೆ, ಅಲ್ಲಿ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಶುಲ್ಕಗಳ ಪದರವು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಕಿರಿದಾದ ಅಂತರದಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ತೀವ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತದೆ ಇ, ಇದನ್ನು ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆ ಕ್ಷೇತ್ರ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವ ಎರಡು ವಲಯಗಳ ನಡುವಿನ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ನಲ್ಲಿನ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಸಂಪರ್ಕ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ
ಈ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ವಿದ್ಯುತ್ ಶುಲ್ಕಗಳ ಮೊಬೈಲ್ ವಾಹಕಗಳ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರಗಳು ಪು- ಮುಖ್ಯ ವಾಹಕಗಳು, ಈ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಕ್ರಿಯೆಯ ವಲಯಕ್ಕೆ ಪ್ರವೇಶಿಸಿ, ಅದರಿಂದ ಪ್ರತಿಬಂಧಕ, ವಿಕರ್ಷಣ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತಾರೆ ಮತ್ತು ಈ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಬಲದ ರೇಖೆಗಳ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಚಲಿಸುವಾಗ, ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಆಳವಾಗಿ ತಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ ಪು. ಅಂತೆಯೇ, ಪ್ರದೇಶದಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಎನ್, ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಕ್ರಿಯೆಯ ವಲಯಕ್ಕೆ ಬೀಳುವುದರಿಂದ, ಅದರ ಮೂಲಕ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಆಳವಾಗಿ ತಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ ಎನ್. ಹೀಗಾಗಿ, ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಕಿರಿದಾದ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಯಾವುದೇ ಉಚಿತ ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳಿಲ್ಲದ ಪದರವು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ತಡೆಗೋಡೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಪದರವಾಗಿದೆ.

ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿದ್ದರೆ ಪುಈ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕವಾಗಿರುವ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಹೇಗಾದರೂ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಬಳಿ ಕೊನೆಗೊಂಡರೆ, ಅದು ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ವೇಗವರ್ಧಕ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಈ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನಾದ್ಯಂತ ಎಸೆಯಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಪ್ರದೇಶದೊಳಗೆ ಎನ್, ಅಲ್ಲಿ ಅದು ಮುಖ್ಯ ವಾಹಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅದೇ ರೀತಿ, ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿದ್ದರೆ ಎನ್ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕ (ರಂಧ್ರ) ಕಾಣಿಸಿಕೊಂಡರೆ, ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಅದನ್ನು ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಎಸೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಪು, ಅಲ್ಲಿ ಅದು ಈಗಾಗಲೇ ಮುಖ್ಯ ವಾಹಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ಮಾಧ್ಯಮದ ಮೂಲಕ ಚಳುವಳಿ p-n- ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಪರಿವರ್ತನೆಯು ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಪ್ರಸ್ತುತ ಘಟಕವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ.

ಬಾಹ್ಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳ ಬಹುಪಾಲು ಮತ್ತು ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳ ಹರಿವಿನ ನಡುವೆ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅಂದರೆ, ಪ್ರಸ್ತುತದ ಪ್ರಸರಣ ಮತ್ತು ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಘಟಕಗಳ ನಡುವೆ p-nಪರಿವರ್ತನೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಈ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಪರಸ್ಪರ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸಂಭಾವ್ಯ ರೇಖಾಚಿತ್ರ p-n- ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 1.13, ಮತ್ತು ಪ್ರದೇಶಗಳ ನಡುವಿನ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನಲ್ಲಿನ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯನ್ನು ಶೂನ್ಯ ವಿಭವವೆಂದು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಂಪರ್ಕ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಎತ್ತರದೊಂದಿಗೆ ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸರಣದಿಂದಾಗಿ (ಪ್ರದೇಶದಿಂದ) ಬಲದಿಂದ ಎಡಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಗೆ ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ರೇಖಾಚಿತ್ರವು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ ಎನ್ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಪು) ನಾವು ಧನಾತ್ಮಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಮೇಲಕ್ಕೆ ಸರಿಸಿದರೆ, ಎಡದಿಂದ ಬಲಕ್ಕೆ (ಪ್ರದೇಶದಿಂದ) ಹರಡುವ ರಂಧ್ರಗಳ ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಚಿತ್ರವನ್ನು ನಾವು ಪಡೆಯಬಹುದು. ಪುಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಎನ್).

ಬಾಹ್ಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಡೈನಾಮಿಕ್ ಸಮತೋಲನದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಅರೆವಾಹಕ ಸ್ಫಟಿಕದಲ್ಲಿ ಎರಡೂ ವಹನ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಫೆರ್ಮಿ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ ರಿಂದ ಪು-ಟೈಪ್ ಫೆರ್ಮಿ ಮಟ್ಟ

ವೇಲೆನ್ಸ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನ ಮೇಲ್ಭಾಗಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಎನ್-ಪ್ರಕಾರ -

ವಹನ ಬ್ಯಾಂಡ್ನ ಕೆಳಭಾಗಕ್ಕೆ, ನಂತರ ಅಗಲದಲ್ಲಿ p-n-ಪರಿವರ್ತನೆ, ಎನರ್ಜಿ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರ (ಚಿತ್ರ 1.14) ಬಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆ ರಚನೆಯಾಗುತ್ತದೆ:

ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನಿಂದ ಹೊರಬರಬೇಕಾದ ಶಕ್ತಿಯ ತಡೆಗೋಡೆ ಎಲ್ಲಿದೆ ಎನ್ಇದರಿಂದ ಅವನು ಆ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಹೋಗಬಹುದು ಪು, ಅಥವಾ ಅದೇ ರೀತಿ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರಕ್ಕಾಗಿ ಪುಆದ್ದರಿಂದ ಅವಳು ಆ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಹೋಗಬಹುದು ಎನ್ .

ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಎತ್ತರವು ಕಲ್ಮಶಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅದು ಬದಲಾದಾಗ, ಫರ್ಮಿ ಮಟ್ಟವು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರದ ಮಧ್ಯದಿಂದ ಅದರ ಮೇಲಿನ ಅಥವಾ ಕೆಳಗಿನ ಗಡಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.

1.7.2. p-n ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ಗೇಟ್ ಆಸ್ತಿ

ಪಿ–ಎನ್-ಜಂಕ್ಷನ್ ಅದರ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಪ್ರವಾಹದ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಅದರ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಗುಣವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ಆಸ್ತಿಯನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಕವಾಟ, ಮತ್ತು ಈ ಆಸ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಾಧನವನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಕವಾಟ.

ಪರಿಗಣಿಸೋಣ p-n- ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವ ಧ್ರುವೀಯತೆಯೊಂದಿಗೆ ಬಾಹ್ಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮೂಲ Uin ಅನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಜಂಕ್ಷನ್. 1.15, "+" ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಪು-ಪ್ರಕಾರ, "-" ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಎನ್- ಪ್ರಕಾರ. ಈ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ನೇರ ಸಂಪರ್ಕ p-n- ಪರಿವರ್ತನೆ (ಅಥವಾ p-n ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ನೇರ ಪಕ್ಷಪಾತ) ನಂತರ ಬಾಹ್ಯ ಮೂಲದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿ ಇ Vn ಅನ್ನು ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಕಡೆಗೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಇಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಉದ್ವೇಗದಲ್ಲಿ ಕಡಿತಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಇರೆಸ್:

ಇ ಕಟ್ = ಇ - ಇ ಇನ್ , (1.14).

ಇದು ಪ್ರತಿಯಾಗಿ, ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಎತ್ತರದಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ನಾದ್ಯಂತ ಪಕ್ಕದ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಹರಡುವ ಬಹುಪಾಲು ವಾಹಕಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಕರೆಂಟ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. p-n- ಪರಿವರ್ತನೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಮುಖ್ಯ ವಾಹಕಗಳ ಮೇಲೆ ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪ್ರತಿಬಂಧಕ, ವಿಕರ್ಷಣ ಪರಿಣಾಮದಲ್ಲಿನ ಇಳಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ, ತಡೆಯುವ ಪದರದ ಅಗಲವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ('< ) и, соответственно, уменьшается его сопротивление.

ಬಾಹ್ಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಮುಂದೆ ಪ್ರಸ್ತುತ p-n- ಪರಿವರ್ತನೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಅನ್ನು ದಾಟಿದ ನಂತರ, ಬಹುಪಾಲು ವಾಹಕಗಳು ಅರೆವಾಹಕದ ವಿರುದ್ಧ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅದರೊಳಗೆ ಆಳವಾಗಿ ಹೋದ ನಂತರ, ಈ ಪ್ರದೇಶದ ಬಹುಪಾಲು ವಾಹಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಪುನಃ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಬಾಹ್ಯ ಮೂಲವನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸುವವರೆಗೆ, ಜಂಕ್ಷನ್ ಮೂಲಕ ಪ್ರವಾಹವು ಬಾಹ್ಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ನಿರಂತರ ಹರಿವಿನಿಂದ ನಿರ್ವಹಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಎನ್- ಪ್ರದೇಶ ಮತ್ತು ಅವರ ನಿರ್ಗಮನ ಪು- ಬಾಹ್ಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನ ಪ್ರದೇಶಗಳು, ಅದರ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ರಂಧ್ರಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆ ಪು- ಪ್ರದೇಶಗಳು

ಮೂಲಕ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳ ಪರಿಚಯ p-nಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಎತ್ತರವು ಅರೆವಾಹಕದ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ, ಈ ವಾಹಕಗಳು ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತರಾಗಿರುವ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್.

ರಂಧ್ರ ಪ್ರದೇಶದಿಂದ ನೇರ ಪ್ರವಾಹವು ಹರಿಯುವಾಗ ಆರ್ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಎನ್ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಚುಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪ್ರದೇಶದಿಂದ ರಂಧ್ರ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಚುಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ.

ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಪದರವನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಹೊರಸೂಸುವವನು; ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಸಂಭವಿಸುವ ಪದರ - ಬೇಸ್.

ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ. ಚಿತ್ರ 1.16 ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಪಕ್ಷಪಾತಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಶಕ್ತಿ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ p-n- ಪರಿವರ್ತನೆ.

ಒಂದು ವೇಳೆ р-n- ಜಂಕ್ಷನ್‌ಗೆ ವಿರುದ್ಧ ಧ್ರುವೀಯತೆ “–” ನೊಂದಿಗೆ ಬಾಹ್ಯ ಮೂಲವನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಿ ಪು-ಟೈಪ್ ಮಾಡಿ, ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ “+” ಎನ್-ಟೈಪ್ (Fig. 1.17), ನಂತರ ಅಂತಹ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ p-n ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ಹಿಮ್ಮುಖ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್(ಅಥವಾ p-n ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ಹಿಮ್ಮುಖ ಪಕ್ಷಪಾತ).

ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಈ ಮೂಲದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿ ಇ vn ಅನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿಯಂತೆಯೇ ಅದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಇಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆ; ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಎತ್ತರವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಹುಪಾಲು ವಾಹಕಗಳ ಪ್ರಸರಣ ಪ್ರವಾಹವು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿದ ಬ್ರೇಕಿಂಗ್, ಮುಖ್ಯ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಒಟ್ಟು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ವಿಕರ್ಷಣ ಪರಿಣಾಮದಿಂದಾಗಿ, ತಡೆಯುವ ಪದರದ ಅಗಲವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ (>), ಮತ್ತು ಅದರ ಪ್ರತಿರೋಧವು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

ಈಗ ಮೂಲಕ р-n-ಪರಿವರ್ತನೆ, ವಿವಿಧ ಅಯಾನೀಕರಿಸುವ ಅಂಶಗಳ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಉದ್ಭವಿಸುವ ಮುಖ್ಯ ವಾಹಕಗಳ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಒಟ್ಟು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ವರ್ಗಾವಣೆಯಿಂದಾಗಿ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಉಷ್ಣ ಸ್ವಭಾವದ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಪ್ರವಾಹವು ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ಶುಲ್ಕ ವಾಹಕಗಳ ವರ್ಗಾವಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಹೊರತೆಗೆಯುವಿಕೆ. ಈ ಪ್ರವಾಹವು ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಸ್ವಭಾವವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ p-n ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ಹಿಮ್ಮುಖ ಪ್ರವಾಹ.

ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ. ಚಿತ್ರ 1.18 ರಿವರ್ಸ್ ಬಯಾಸ್ಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಶಕ್ತಿ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ p-n- ಪರಿವರ್ತನೆ.

ತೀರ್ಮಾನಗಳು:

1. ಪಿ–ಎನ್- ಪರಿವರ್ತನೆಯು ಗಡಿಯಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಪು- ಮತ್ತು ಎನ್ಅರೆವಾಹಕ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕದಲ್ಲಿ ರಚಿಸಲಾದ ಪ್ರದೇಶಗಳು.

2. ಒಳಗೆ ಪ್ರಸರಣದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ p-n-ಪರಿವರ್ತನೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತದೆ - ನೆರೆಯ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿನ ಮುಖ್ಯ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ತಡೆಯುವ ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆ.

3. ಬಾಹ್ಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಯು vn v p-n-ಪರಿವರ್ತನೆ, ಡೈನಾಮಿಕ್ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ: ಪ್ರಸರಣ ಪ್ರವಾಹವು ಅಲ್ಪ ಪ್ರಮಾಣದ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಪ್ರವಾಹಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಪ್ರವಾಹವು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ p-n- ಪರಿವರ್ತನೆ ಶೂನ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.

4. ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಪಕ್ಷಪಾತದೊಂದಿಗೆ p-nಪರಿವರ್ತನೆ, ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಸರಣ ಪ್ರವಾಹವು ಜಂಕ್ಷನ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುತ್ತದೆ.

5. ರಿವರ್ಸ್ ಪಕ್ಷಪಾತ ಮಾಡಿದಾಗ p-nಪರಿವರ್ತನೆ, ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಪ್ರಸರಣ ಪ್ರವಾಹವು ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಪ್ರವಾಹವು ಜಂಕ್ಷನ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ಎಂದು ಇದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ p-n- ಜಂಕ್ಷನ್ ಏಕಮುಖ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಪರ್ಯಾಯ ಪ್ರವಾಹಗಳನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಲು ಈ ಆಸ್ತಿಯನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

6. ಅಗಲ p-nಪರಿವರ್ತನೆ ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ: ಅಶುದ್ಧತೆಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಮೇಲೆ ಪು- ಮತ್ತು ಎನ್-ಪ್ರದೇಶಗಳು, ಅನ್ವಯಿಕ ಬಾಹ್ಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಚಿಹ್ನೆ ಮತ್ತು ಪರಿಮಾಣದ ಮೇಲೆ ಯು ext. ಕಲ್ಮಶಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಅಗಲ p-n- ಪರಿವರ್ತನೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಯಾಗಿ. ಮುಂದೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಗಲವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರೊಂದಿಗೆ p-n- ಪರಿವರ್ತನೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಅಗಲ p-n- ಪರಿವರ್ತನೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

1.7.3. p-n ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ಪ್ರಸ್ತುತ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣ

ಪ್ರಸ್ತುತ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣ p-n-ಪರಿವರ್ತನೆಯು ಪ್ರವಾಹದ ಮೂಲಕ ಅವಲಂಬನೆಯಾಗಿದೆ p-n- ಅದಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನ ಪ್ರಮಾಣದಿಂದ ಪರಿವರ್ತನೆ. ಸವಕಳಿ ಪದರದ ಹೊರಗೆ ಯಾವುದೇ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವಿಲ್ಲ ಎಂಬ ಊಹೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಇದನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ. ಎಲ್ಲಾ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ p-n- ಪರಿವರ್ತನೆ. ಮೂಲಕ ಒಟ್ಟು ಪ್ರಸ್ತುತ p-n-ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ನಾಲ್ಕು ಪದಗಳ ಮೊತ್ತದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ:

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಕರೆಂಟ್ ಎಲ್ಲಿದೆ;

ಹೋಲ್ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಕರೆಂಟ್;

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಡಿಫ್ಯೂಷನ್ ಕರೆಂಟ್;

ಹೋಲ್ ಡಿಫ್ಯೂಷನ್ ಕರೆಂಟ್; ಚುಚ್ಚುಮದ್ದಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆ ಆರ್- ಪ್ರದೇಶ;

ಚುಚ್ಚುಮದ್ದಿನ ರಂಧ್ರಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆ ಎನ್- ಪ್ರದೇಶ.

ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು n p0ಮತ್ತು p n0ಕಲ್ಮಶಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಎನ್ಪಿಮತ್ತು ಎನ್.ಎನ್ಕೆಳಗಿನಂತೆ:

ಎಲ್ಲಿ ಎನ್ ಐ, p iಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳ (ಮಿಶ್ರಣಗಳಿಲ್ಲದೆ) ಆಂತರಿಕ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಾಗಿವೆ.

ವಾಹಕ ಪ್ರಸರಣ ದರ υ n, p ವ್ಯತ್ಯಾಸಅವುಗಳ ವೇಗಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರವಾಗಿ ಚಲಿಸಲು ಅನುಮತಿಸಬಹುದು υ ಎನ್, ಪಿ ಡಾಸಮತೋಲನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಂದ ಸಣ್ಣ ವಿಚಲನಗಳೊಂದಿಗೆ ದುರ್ಬಲ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಸಮತೋಲನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸಮಾನತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲಾಗುತ್ತದೆ:

υ ಪು ವ್ಯತ್ಯಾಸ = υ ಪಿ ಡಾ = υ p , υ n ವ್ಯತ್ಯಾಸ = υ ಎನ್ ಡಾ = vn.

ನಂತರ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ (1.15) ಅನ್ನು ಹೀಗೆ ಬರೆಯಬಹುದು:

, (1.16).

ರಿವರ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು:

ಎಲ್ಲಿ Dn,p- ರಂಧ್ರಗಳು ಅಥವಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕ;

Ln,p- ರಂಧ್ರಗಳು ಅಥವಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಪ್ರಸರಣ ಉದ್ದ. ನಿಯತಾಂಕಗಳಿಂದ Dn,p , p n0 , n p0 , Ln , ಪು = ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ, ನಂತರ ರಿವರ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಉಷ್ಣ ಪ್ರವಾಹ.

ಬಾಹ್ಯ ಮೂಲದಿಂದ ನೇರ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನೊಂದಿಗೆ ( ಯು vn > 0) ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಘಾತೀಯ ಪದವು (1.16) ವೇಗವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಕರೆಂಟ್‌ನಲ್ಲಿ ತ್ವರಿತ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಈಗಾಗಲೇ ಗಮನಿಸಿದಂತೆ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರಸರಣ ಘಟಕದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಬಾಹ್ಯ ಮೂಲದಿಂದ ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನೊಂದಿಗೆ

() ಘಾತೀಯ ಪದವು ಏಕತೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ р-n-ಪರಿವರ್ತನೆಯು ರಿವರ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್‌ಗೆ ಬಹುತೇಕ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಘಟಕದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಅವಲಂಬನೆಯ ರೂಪವನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 1.19. ಮೊದಲ ಚತುರ್ಭುಜವು ಪ್ರಸ್ತುತ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣದ ಮುಂದಕ್ಕೆ ಶಾಖೆಯ ವಿಭಾಗಕ್ಕೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಮೂರನೇ ಕ್ವಾಡ್ರಾಂಟ್ ರಿವರ್ಸ್ ಶಾಖೆಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ. ಮುಂದೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಪ್ರಸ್ತುತ р-n- ಮುಂದೆ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಪರಿವರ್ತನೆಯು ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ನಂತರ ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಪ್ರವಾಹದಲ್ಲಿ ತ್ವರಿತ ಹೆಚ್ಚಳದ ವಿಭಾಗವು ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಅರೆವಾಹಕ ರಚನೆಯ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ತಾಪನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವು ಅರೆವಾಹಕ ಸ್ಫಟಿಕದಿಂದ ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ ಅಥವಾ ಸಹಾಯದಿಂದ ತೆಗೆದ ಶಾಖದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಮೀರಿದರೆ

ವಿಶೇಷ ಕೂಲಿಂಗ್ ಸಾಧನಗಳು, ನಂತರ ಅರೆವಾಹಕ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗದ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಸಂಭವಿಸಬಹುದು, ಸ್ಫಟಿಕ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ನ ನಾಶದವರೆಗೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ನೇರ ಪ್ರವಾಹ р-n-ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಸುರಕ್ಷಿತ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸಬೇಕು ಅದು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ರಚನೆಯ ಅಧಿಕ ತಾಪವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಮಾಡಲು, ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾದ ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುವ ಪ್ರತಿರೋಧಕವನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ p-n- ಪರಿವರ್ತನೆ.

ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನೊಂದಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ р-n-ಪರಿವರ್ತನೆ, ರಿವರ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಸ್ವಲ್ಪ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ರಿವರ್ಸ್ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪ್ರಚಲಿತದಲ್ಲಿರುವ ಪ್ರವಾಹದ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಘಟಕವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಫಟಿಕದ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಹೆಚ್ಚಳವು ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ತಮ್ಮ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸದೆ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳು. ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ತಲುಪುವವರೆಗೆ ಈ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ರಿವರ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್ನಲ್ಲಿ ತೀವ್ರವಾದ ಹೆಚ್ಚಳ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ - ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ p-n ಜಂಕ್ಷನ್ ಸ್ಥಗಿತ.

1.7.4. p-n ಜಂಕ್ಷನ್ ಸ್ಥಗಿತಗಳ ವಿಧಗಳು

ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಹುದಾದ ಮತ್ತು ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗದ ಸ್ಥಗಿತಗಳು ಸಾಧ್ಯ. ರಿವರ್ಸಿಬಲ್ ಸ್ಥಗಿತವು ಅದರ ನಂತರ ಸ್ಥಗಿತವಾಗಿದೆ p-n- ಪರಿವರ್ತನೆಯು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿದೆ. ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗದ ಸ್ಥಗಿತವು ಅರೆವಾಹಕ ರಚನೆಯ ನಾಶಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

ನಾಲ್ಕು ವಿಧದ ಸ್ಥಗಿತಗಳಿವೆ: ಹಿಮಪಾತ, ಸುರಂಗ, ಉಷ್ಣ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ. ಹಿಮಪಾತ ಮತ್ತು ಸುರಂಗದ ಸ್ಥಗಿತಗಳನ್ನು ಹೆಸರಿನಡಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ - ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಗಿತ, ಇದು ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಲ್ಲದು. ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗದ ಉಷ್ಣ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಸೇರಿವೆ.

ಹಿಮಪಾತದ ಸ್ಥಗಿತಗಮನಾರ್ಹ ದಪ್ಪದೊಂದಿಗೆ ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣ р-nಲಘುವಾಗಿ ಡೋಪ್ಡ್ ಅರೆವಾಹಕಗಳಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಜಂಕ್ಷನ್. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಸವಕಳಿ ಪದರದ ಅಗಲವು ವಾಹಕಗಳ ಪ್ರಸರಣ ಉದ್ದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು. ವೋಲ್ಟೇಜ್ನೊಂದಿಗೆ ಬಲವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ವಿಭಜನೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಇ(8…12), .ಹಿಮಪಾತದ ಕುಸಿತದಲ್ಲಿ, ಮುಖ್ಯ ಪಾತ್ರವು ಶಾಖದ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳಿಗೆ ಸೇರಿದೆ р-n- ಪರಿವರ್ತನೆ.

ಈ ವಾಹಕಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ р-n-ಪರಿವರ್ತನೆಯು ವೇಗವರ್ಧಕ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಈ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಬಲದ ರೇಖೆಗಳ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ವೇಗವಾಗಿ ಚಲಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತೀವ್ರತೆಯ ಮೌಲ್ಯದಲ್ಲಿ, ಸರಾಸರಿ ಮುಕ್ತ ಮಾರ್ಗ l (Fig. 1.20) ನಲ್ಲಿ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳು ಅಂತಹ ವೇಗಕ್ಕೆ ವೇಗವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು, ಅರೆವಾಹಕ ಪರಮಾಣುವಿನ ಮುಂದಿನ ಘರ್ಷಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅದನ್ನು ಅಯಾನೀಕರಿಸಲು ಅವುಗಳ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯು ಸಾಕಾಗಬಹುದು, ಅಂದರೆ. ಅದರ ವೇಲೆನ್ಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು "ನಾಕ್ ಔಟ್" ಮಾಡಿ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ವಹನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗೆ ಎಸೆಯಿರಿ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಜೋಡಿಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ವಾಹಕಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ವೇಗಗೊಳ್ಳಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತವೆ, ಇತರ ತಟಸ್ಥ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಣೆಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಹಿಮಪಾತದಂತೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ರಿವರ್ಸ್ ಪ್ರವಾಹದಲ್ಲಿ ತೀಕ್ಷ್ಣವಾದ ಹೆಚ್ಚಳವು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾದ ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.

ಹಿಮಪಾತದ ಸ್ಥಗಿತವನ್ನು ನಿರೂಪಿಸುವ ನಿಯತಾಂಕವು ಹಿಮಪಾತ ಗುಣಾಕಾರ ಗುಣಾಂಕ M ಆಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ಪ್ರಬಲವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಹಿಮಪಾತ ಗುಣಾಕಾರ ಘಟನೆಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಹಿಮಪಾತದ ಗುಣಾಕಾರದ ನಂತರ ಹಿಮ್ಮುಖ ಪ್ರವಾಹದ ಪ್ರಮಾಣವು ಇದಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ:

ಆರಂಭಿಕ ಪ್ರವಾಹ ಎಲ್ಲಿದೆ; ಯು- ಅನ್ವಯಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್; ಯುಪು - ಹಿಮಪಾತದ ಸ್ಥಗಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್; ಎನ್- ಗುಣಾಂಕವು Ge ಗೆ 3, Si ಗೆ 5 ಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಸುರಂಗ ಸ್ಥಗಿತಬಹಳ ತೆಳುವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ р-nಪರಿವರ್ತನೆಗಳು, ಇದು ಕಲ್ಮಶಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಧ್ಯ ಎನ್ 10 19 ಸೆಂ -3 ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಅಗಲವು ಚಿಕ್ಕದಾದಾಗ (ಸುಮಾರು 0.01 μm) ಮತ್ತು ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಸಣ್ಣ ಮೌಲ್ಯಗಳಲ್ಲಿ (ಹಲವಾರು ವೋಲ್ಟ್ಗಳು), ದೊಡ್ಡ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ಸಂಭವಿಸಿದಾಗ. ಸ್ಫಟಿಕ ಜಾಲರಿಗಳ ಪರಮಾಣುಗಳ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿ, ವೇಲೆನ್ಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನಿಂದ "ತೆಳು" ಶಕ್ತಿಯ ತಡೆಗೋಡೆ (Fig. 1.21) ಮೂಲಕ ಅವುಗಳ ಸುರಂಗ "ಸೋರಿಕೆ" ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಪುವಹನ ಬ್ಯಾಂಡ್ನಲ್ಲಿನ ಪ್ರದೇಶಗಳು ಎನ್- ಪ್ರದೇಶಗಳು ಇದಲ್ಲದೆ, ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸದೆಯೇ "ಸೋರಿಕೆ" ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಸುರಂಗ ಸ್ಥಗಿತವು ಬಹುತೇಕ ಸ್ಥಿರವಾದ ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನೊಂದಿಗೆ ರಿವರ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್ನಲ್ಲಿ ತೀಕ್ಷ್ಣವಾದ ಹೆಚ್ಚಳದಿಂದ ಕೂಡ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ.

ಎರಡೂ ವಿಧದ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಗಿತಕ್ಕೆ ರಿವರ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಗರಿಷ್ಠ ಅನುಮತಿಸುವ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಮೀರದಿದ್ದರೆ

ಅರೆವಾಹಕದ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯ ತಾಪನ ಮತ್ತು ನಾಶ, ಅವು ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಲ್ಲವು ಮತ್ತು ಅನೇಕ ಬಾರಿ ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು.

ಟೆಪ್ಲೋವ್ಸ್ಥಗಿತ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ р-n-ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಸ್ಫಟಿಕ ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಳದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಪರಿವರ್ತನೆ. ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಪ್ರವಾಹದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ р-nಪರಿವರ್ತನೆ, ಮತ್ತು, ಅದರ ಪ್ರಕಾರ, ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯ ತಾಪಮಾನ. ಶಾಖದ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಸ್ಫಟಿಕ ಪರಮಾಣುಗಳ ಕಂಪನಗಳು ತೀವ್ರಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳೊಂದಿಗಿನ ವೇಲೆನ್ಸಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಬಂಧವು ದುರ್ಬಲಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ವಹನ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗೆ ಅವುಗಳ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಸಂಭವನೀಯತೆಯನ್ನು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್ ಜೋಡಿಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ ಇದ್ದರೆ р-nಪರಿವರ್ತನೆಯು ಗರಿಷ್ಠ ಅನುಮತಿಸುವ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಮೀರುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಉಷ್ಣ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಹಿಮಪಾತದಂತೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ರಚನೆಯ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗದ ಪುನರ್ರಚನೆಯು ಸ್ಫಟಿಕದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು р-n- ಪರಿವರ್ತನೆ ನಾಶವಾಗಿದೆ.

ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಗಿತವನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು, ಈ ಕೆಳಗಿನ ಷರತ್ತುಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಬೇಕು:

ಗರಿಷ್ಠ ಅನುಮತಿಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಸರಣ ಎಲ್ಲಿದೆ р-n- ಪರಿವರ್ತನೆ.

ಮೇಲ್ಮೈ ಸ್ಥಗಿತ. ರಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿ ವಿತರಣೆ р-n-ಜಂಕ್ಷನ್ ಅರೆವಾಹಕದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿರುವ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು. ಮೇಲ್ಮೈ ಚಾರ್ಜ್ ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ದಪ್ಪದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳ ಅಥವಾ ಇಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಜಂಕ್ಷನ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಅರೆವಾಹಕದ ದಪ್ಪದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಗಿತವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಅಗತ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಕ್ಷೇತ್ರ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಗಿತ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು. ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮೇಲ್ಮೈ ಸ್ಥಗಿತ. ಮೇಲ್ಮೈ ಸ್ಥಗಿತದ ಸಂಭವದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ಅರೆವಾಹಕದ ಮೇಲ್ಮೈ ಗಡಿಯಲ್ಲಿರುವ ಮಧ್ಯಮದ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದ ಆಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೇಲ್ಮೈ ಸ್ಥಗಿತದ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕದೊಂದಿಗೆ ವಿಶೇಷ ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಲೇಪನಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

1.7.5. ಸಾಮರ್ಥ್ಯ р-n- ಪರಿವರ್ತನೆ

ಮೂಲಕ ಬಾಹ್ಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆ p-n-ಪರಿವರ್ತನೆಯು ಸವಕಳಿ ಪದರದ ಅಗಲದಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಪ್ರಕಾರ, ಅದರಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್ (ಇದು ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಬಳಿ ಚುಚ್ಚುಮದ್ದಿನ ವಾಹಕಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಬದಲಾವಣೆಯಿಂದಾಗಿ). ಇದನ್ನು ಆಧರಿಸಿ p-n- ಜಂಕ್ಷನ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ನಂತೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ, ಅದರ ಧಾರಣವನ್ನು ಸಂಚಿತ ಬದಲಾವಣೆಯ ಅನುಪಾತ ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ p-n-ಈ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾದ ಅನ್ವಯಿಕ ಬಾಹ್ಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗೆ ಚಾರ್ಜ್‌ನ ಪರಿವರ್ತನೆ.

ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಿ ತಡೆಗೋಡೆ(ಅಥವಾ ಚಾರ್ಜರ್) ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣಸಾಮರ್ಥ್ಯ р-n- ಪರಿವರ್ತನೆ.

ತಡೆಗೋಡೆ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ರಿವರ್ಸ್-ಕನೆಕ್ಟೆಡ್ಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ p-n-ಜಂಕ್ಷನ್, ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳು ಸವಕಳಿ ಪದರದ ಗಡಿಗಳಾಗಿವೆ, ಮತ್ತು ಸವಕಳಿ ಪದರವು ಹೆಚ್ಚಿದ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ನಷ್ಟಗಳೊಂದಿಗೆ ಅಪೂರ್ಣ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ:

ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುವಿನ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರತೆ ಎಲ್ಲಿದೆ; - ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಿರ (); ಎಸ್ - ಪ್ರದೇಶ p-n- ಪರಿವರ್ತನೆ; - ಖಾಲಿಯಾದ ಪದರದ ಅಗಲ.

ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಪ್ರದೇಶದೊಂದಿಗೆ ತಡೆಗೋಡೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ p-nಅರೆವಾಹಕದ ಪರಿವರ್ತನೆ ಮತ್ತು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಮತ್ತು ಸವಕಳಿ ಪದರದ ಅಗಲವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು. ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಸಿ ಬಾರ್ ಕೆಲವು ಪಿಕೋಫರಾಡ್‌ಗಳಿಂದ ನೂರಾರು ಆಗಿರಬಹುದು.

ತಡೆಗೋಡೆ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್‌ನ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯವೆಂದರೆ ಅದು ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಧಾರಣವಾಗಿದೆ. ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಜಂಕ್ಷನ್ ಅಗಲವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಬಾರ್ನಿಂದಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ವ್ಯಸನದ ಸ್ವಭಾವ ಸಿ ಬಾರ್ = ಎಫ್ (ಯು ಆರ್ಆರ್)ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ಗ್ರಾಫ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. 1.22. ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ, ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಯು ಮಾದರಿಗಳುಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಬಾರ್ನಿಂದಹಲವಾರು ಬಾರಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಮೊಬೈಲ್ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯನ್ನು ನಿರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಎನ್- ಮತ್ತು ಪುಜಂಕ್ಷನ್‌ನಲ್ಲಿ ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರದೇಶಗಳು. ಇದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ನೇರ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ, ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳು ಕಡಿಮೆ ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಮೂಲಕ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಹರಡಿದಾಗ (ಇಂಜೆಕ್ಟ್) ಮತ್ತು ಮರುಸಂಯೋಜಿಸಲು ಸಮಯವಿಲ್ಲದೆ, ಸಂಗ್ರಹಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎನ್- ಮತ್ತು ಪು- ಪ್ರದೇಶಗಳು. ಪ್ರತಿ ನೇರ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮೌಲ್ಯವು ಎರಡು ವಿರುದ್ಧ ಶುಲ್ಕಗಳ ಕೆಲವು ಮೌಲ್ಯಗಳಿಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ + ಕ್ಯೂ ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ಮತ್ತು - ಪ್ರಶ್ನೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸ, ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗಿದೆ ಎನ್- ಮತ್ತು ಪು-ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಮೂಲಕ ವಾಹಕಗಳ ಪ್ರಸರಣದಿಂದಾಗಿ ಪ್ರದೇಶಗಳು. ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಭೇದಾತ್ಮಕತೆಯೊಂದಿಗೆಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಶುಲ್ಕಗಳ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ:

ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ಯು ಪ್ರಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಕರೆಂಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಿಂತ ವೇಗವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಕರೆಂಟ್‌ಗೆ ಪ್ರಸ್ತುತ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣವು ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ರೂಪವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಪ್ರಶ್ನೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಿಂತ ವೇಗವಾಗಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತಿದೆ ಯು ಪ್ರಮತ್ತು ಭೇದಾತ್ಮಕತೆಯೊಂದಿಗೆಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ತಡೆಗೋಡೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಕ್ಕಿಂತ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಅದನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಕಡಿಮೆ ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಪ್ರತಿರೋಧದೊಂದಿಗೆ ಮುಚ್ಚಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಎಂದು ತಿರುಗುತ್ತದೆ p-n- ಪರಿವರ್ತನೆ. ಪ್ರಸರಣ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ನ ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ಅಂದಾಜುಗಳು ಅದರ ಮೌಲ್ಯವು ಮೈಕ್ರೋಫಾರ್ಡ್ಗಳ ಹಲವಾರು ಘಟಕಗಳನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

ಹೀಗಾಗಿ, р-n- ಜಂಕ್ಷನ್ ಅನ್ನು ವೇರಿಯಬಲ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಆಗಿ ಬಳಸಬಹುದು,

ಅನ್ವಯಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ಚಿಹ್ನೆಯಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

1.7.6. ಮೆಟಲ್-ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಂಪರ್ಕ

ಆಧುನಿಕ ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ, ಸಂಪರ್ಕಗಳ ಜೊತೆಗೆ p-n- ಪರಿವರ್ತನೆಯು ಲೋಹದ-ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.

ಲೋಹ-ಅರೆವಾಹಕ ಸಂಪರ್ಕವು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸ್ಫಟಿಕದ ಸಂಪರ್ಕದ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಎನ್- ಅಥವಾ ಆರ್- ಲೋಹಗಳೊಂದಿಗೆ ವಾಹಕತೆಯ ಪ್ರಕಾರ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಲೋಹದಿಂದ ಮತ್ತು ಅರೆವಾಹಕದಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕೆಲಸದ ಕಾರ್ಯಗಳ ಅನುಪಾತದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕೆಲಸ ಕಾರ್ಯಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಫೆರ್ಮಿ ಮಟ್ಟದಿಂದ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಿ. ಕಡಿಮೆ ಕೆಲಸದ ಕಾರ್ಯ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ನೀಡಿದ ದೇಹದಿಂದ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪ್ರಸರಣ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ ಪುನರ್ವಿತರಣೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನ ಪಕ್ಕದ ಪ್ರದೇಶಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ತಟಸ್ಥತೆಯು ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಂಪರ್ಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ಸಂಪರ್ಕ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತದೆ:

. (1.21)

ಲೋಹದ-ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಇರುವ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಪದರವನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಶಾಟ್ಕಿ ಪರಿವರ್ತನೆ, ಅಂತಹ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಮೂಲಭೂತ ಗಣಿತದ ಸಂಬಂಧಗಳನ್ನು ಪಡೆದ ಮೊದಲಿಗರಾದ ಜರ್ಮನ್ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಡಬ್ಲ್ಯೂ.ಶಾಟ್ಕಿ ಅವರ ಹೆಸರನ್ನು ಇಡಲಾಗಿದೆ.

ಷಾಟ್ಕಿ ಪರಿವರ್ತನೆಯಲ್ಲಿನ ಸಂಪರ್ಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಬಹುತೇಕ ಅರೆವಾಹಕದಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಲೋಹದಲ್ಲಿನ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಅರೆವಾಹಕದಲ್ಲಿನ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಲೋಹದಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಪುನರ್ವಿತರಣೆಯು ಇಂಟರ್‌ಟಾಮಿಕ್ ಅಂತರಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದಾದ ತೆಳುವಾದ ಪದರದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.

ಅರೆವಾಹಕದ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯ ಪ್ರಕಾರ ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕದಲ್ಲಿನ ಕೆಲಸದ ಕಾರ್ಯಗಳ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಖಾಲಿಯಾದ, ವಿಲೋಮ ಅಥವಾ ಪುಷ್ಟೀಕರಿಸಿದ ಪದರವು ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು.

1. < , полупроводник ಎನ್-ಟೈಪ್ (ಚಿತ್ರ 1.23, ಎ). ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಲೋಹದಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಮೇಲುಗೈ ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ ( ಎಂ) ಒಂದು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಆಗಿ, ಆದ್ದರಿಂದ, ಬಹುಪಾಲು ವಾಹಕಗಳು (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು) ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಬಳಿ ಅರೆವಾಹಕ ಪದರದಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಈ ಪದರವು ಪುಷ್ಟೀಕರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ. ಹೆಚ್ಚಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಅನ್ವಯಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಯಾವುದೇ ಧ್ರುವೀಯತೆಗೆ ಈ ಪದರದ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ, ಅಂತಹ ಜಂಕ್ಷನ್ ಸರಿಪಡಿಸುವ ಆಸ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ. ಇದನ್ನು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಸರಿಪಡಿಸದ ಪರಿವರ್ತನೆ.

2. < , полупроводник ಪು-ಟೈಪ್ (ಚಿತ್ರ 1.23, ಬಿ). ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ನಿಂದ ಲೋಹಕ್ಕೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯು ಮೇಲುಗೈ ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಬಹುಪಾಲು ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳಿಂದ (ರಂಧ್ರಗಳು) ಸಮೃದ್ಧವಾಗಿರುವ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರದೇಶವು ಗಡಿ ಪದರದಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಈ ಪರಿವರ್ತನೆಯು ಸರಿಪಡಿಸುವ ಆಸ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ.

3., n- ಮಾದರಿಯ ಅರೆವಾಹಕ (Fig. 1.24, a). ಅಂತಹ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಅರೆವಾಹಕದಿಂದ ಲೋಹಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅರೆವಾಹಕದ ಗಡಿ ಪದರದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳಿಂದ ಖಾಲಿಯಾದ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರದೇಶವು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆ ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅದರ ಎತ್ತರವು ಅನ್ವಯಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಧ್ರುವೀಯತೆಯ ಮೇಲೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಒಂದು ವೇಳೆ, ವಿಲೋಮ ಪದರದ ರಚನೆಯು ಸಾಧ್ಯ ( ಪು-ಪ್ರಕಾರ). ಈ ಸಂಪರ್ಕವು ಸರಿಪಡಿಸುವ ಆಸ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

4., ಅರೆವಾಹಕ ಪು-ಟೈಪ್ (ಚಿತ್ರ 1.24, ಬಿ). ಅಂತಹ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ಸಂಪರ್ಕವು ಹಿಂದಿನಂತೆ ಸರಿಪಡಿಸುವ ಆಸ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಲೋಹದ-ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಂಪರ್ಕದ ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಲಕ್ಷಣವೆಂದರೆ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕಕ್ಕಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ p-n-ಪರಿವರ್ತನೆ ಇಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳಿಗೆ ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಎತ್ತರವು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಅಂತಹ ಸಂಪರ್ಕಗಳು ಕೆಲವು ಷರತ್ತುಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಚುಚ್ಚುಮದ್ದು ಮಾಡದಿರಬಹುದು, ಅಂದರೆ. ನೇರ ಪ್ರವಾಹವು ಸಂಪರ್ಕದ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವಾಗ, ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳನ್ನು ಅರೆವಾಹಕ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಚುಚ್ಚಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ಪಲ್ಸ್ ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಬಹಳ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.

ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಅರೆವಾಹಕ ಸ್ಫಟಿಕದ ಎರಡು ಭಾಗಗಳ ನಡುವಿನ ತೆಳುವಾದ ಪದರವಾಗಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಒಂದು ಭಾಗವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ರಂಧ್ರದ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸುವ ತಾಂತ್ರಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರಬಹುದು: ಸಮ್ಮಿಳನ (ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಡಯೋಡ್ಗಳು), ಒಂದು ವಸ್ತುವನ್ನು ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಪ್ರಸರಣ (ಡಿಫ್ಯೂಷನ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು), ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ - ಒಂದು ಸ್ಫಟಿಕದ ಮತ್ತೊಂದು ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ (ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು) ಆಧಾರಿತ ಬೆಳವಣಿಗೆ. ವಿನ್ಯಾಸದ ಪ್ರಕಾರ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳು ಸಮ್ಮಿತೀಯ ಮತ್ತು ಅಸಮಪಾರ್ಶ್ವ, ಚೂಪಾದ ಮತ್ತು ನಯವಾದ, ಸಮತಲ ಮತ್ತು ಪಾಯಿಂಟ್‌ವೈಸ್, ಇತ್ಯಾದಿ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಎಲ್ಲಾ ರೀತಿಯ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳಿಗೆ, ಮುಖ್ಯ ಆಸ್ತಿ ಅಸಮಪಾರ್ಶ್ವದ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯಾಗಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಸ್ಫಟಿಕವು ಒಂದು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತವನ್ನು ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಅದನ್ನು ಇನ್ನೊಂದರಲ್ಲಿ ರವಾನಿಸುವುದಿಲ್ಲ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ರಚನೆಯನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 2.1a. ಈ ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ಒಂದು ಭಾಗವು ದಾನಿ ಅಶುದ್ಧತೆಯಿಂದ ಡೋಪ್ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ (N- ಪ್ರದೇಶ). ಸ್ವೀಕಾರಕ ಅಶುದ್ಧತೆಯೊಂದಿಗೆ ಡೋಪ್ ಮಾಡಿದ ಇತರ ಭಾಗವು ರಂಧ್ರ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ (P- ಪ್ರದೇಶ). ಒಂದು ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಇತರ ರಂಧ್ರಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಎರಡೂ ಭಾಗಗಳಲ್ಲಿ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳ ಸಣ್ಣ ಸಾಂದ್ರತೆಯಿದೆ.

N- ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು P- ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಭೇದಿಸುತ್ತವೆ, ಅಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಅಂತೆಯೇ, P ಪ್ರದೇಶದಿಂದ ರಂಧ್ರಗಳು N ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ವಿರುದ್ಧವಾದ ಶುಲ್ಕಗಳ ಪ್ರತಿ-ಚಲನೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಪ್ರಸರಣ ಪ್ರವಾಹವು ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳು, ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಅನ್ನು ದಾಟಿದ ನಂತರ, ವಿರುದ್ಧ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳನ್ನು ಬಿಡುತ್ತವೆ, ಇದು ಪ್ರಸರಣ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಹಾದುಹೋಗುವುದನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಡೈನಾಮಿಕ್ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಗಡಿಯಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಮುಚ್ಚುವಿಕೆಯ ಮೇಲೆ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ ಎನ್-ಮತ್ತು ಪಿ-ಪ್ರದೇಶಗಳು, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಪ್ರಸ್ತುತ ಹರಿಯುವುದಿಲ್ಲ. ಪರಿವರ್ತನೆಯಲ್ಲಿ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಚಾರ್ಜ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 2.1 ಬಿ.

ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಇಂಟರ್‌ಫೇಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಸ್ಫಟಿಕದೊಳಗೆ ಒಂದು ಆಂತರಿಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ E ಇಂಟ್ರಿನ್ಸಿಕ್ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಅದರ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 2.1. ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನಲ್ಲಿ ಈ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಗರಿಷ್ಠವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಸ್ಪೇಸ್ ಚಾರ್ಜ್ನ ಚಿಹ್ನೆಯು ಥಟ್ಟನೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನಿಂದ ಸ್ವಲ್ಪ ದೂರದಲ್ಲಿ, ಸ್ಪೇಸ್ ಚಾರ್ಜ್ ಇಲ್ಲ ಮತ್ತು ಅರೆವಾಹಕವು ತಟಸ್ಥವಾಗಿದೆ.

p-n ಜಂಕ್ಷನ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಎತ್ತರವನ್ನು ಸಂಪರ್ಕ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎನ್-ಮತ್ತು ಪಿ-ಪ್ರದೇಶಗಳು. ಸಂಪರ್ಕ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಈ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿನ ಕಲ್ಮಶಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ:

ಎಲ್ಲಿ ಜ T = kT/q - ಉಷ್ಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ,

ಎನ್.ಎನ್ಮತ್ತು ಆರ್ ಆರ್- n - ಮತ್ತು p - ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆ,

n i, ಡೋಪ್ ಮಾಡದ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯಾಗಿದೆ.

ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್‌ಗೆ ಸಂಪರ್ಕ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು 0.6... 0.7 ವಿ, ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗೆ - 0.9... 1.2 ವಿ. ಬಾಹ್ಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಎತ್ತರವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು p-p-ಪರಿವರ್ತನೆ. ಬಾಹ್ಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪಿಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್‌ನಲ್ಲಿ ಒಂದು ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ರಚಿಸಿದರೆ ಅದು ಆಂತರಿಕ ಒಂದಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಎತ್ತರವು ಅನ್ವಯಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನ ಹಿಮ್ಮುಖ ಧ್ರುವೀಯತೆಯೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಎತ್ತರವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಅಕ್ಕಿ. 2.1. ಶಾರ್ಪ್ ಪಿ-ಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಮತ್ತು ಅದರಲ್ಲಿ ಸ್ಪೇಸ್ ಚಾರ್ಜ್ ವಿತರಣೆ

ಅನ್ವಯಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಂಪರ್ಕ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿದ್ದರೆ, ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಕಣ್ಮರೆಯಾಗುತ್ತದೆ

p-n ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ಪ್ರಸ್ತುತ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣವು ಅದರ ಮೇಲೆ ಅನ್ವಯಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನ ಮೌಲ್ಯ ಮತ್ತು ಧ್ರುವೀಯತೆಯು ಬದಲಾದಾಗ ಜಂಕ್ಷನ್ ಮೂಲಕ ಪ್ರವಾಹದ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಅನ್ವಯಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿದರೆ, ಅದನ್ನು ನೇರ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿದರೆ, ಅದನ್ನು ರಿವರ್ಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

pn ಜಂಕ್ಷನ್‌ಗೆ ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಮತ್ತು ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 2.2

ಒಂದು pn ಜಂಕ್ಷನ್‌ನಲ್ಲಿನ ಹಿಮ್ಮುಖ ಪ್ರವಾಹವು ಒಂದು ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರದೇಶದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ತೇಲುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳು ಈಗಾಗಲೇ ಬಹುಪಾಲು ವಾಹಕಗಳಾಗಿರುವ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಕೊನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಬಹುಪಾಲು ವಾಹಕಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಮೀರುತ್ತದೆಯಾದ್ದರಿಂದ, ಅಲ್ಪ ಪ್ರಮಾಣದ ಬಹುಪಾಲು ವಾಹಕಗಳ ನೋಟವು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಅರೆವಾಹಕದ ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಹೀಗಾಗಿ, ರಿವರ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರದೇಶದ ಗಡಿಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಮಾತ್ರ ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಬಾಹ್ಯವಾಗಿ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಈ ವಾಹಕಗಳು ಒಂದು ಪ್ರದೇಶದಿಂದ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುವ ದರವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಪ್ರತಿ ಯುನಿಟ್ ಸಮಯಕ್ಕೆ ಜಂಕ್ಷನ್ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವ ವಾಹಕಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಅಲ್ಲ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಜಂಕ್ಷನ್ ಮೂಲಕ ಹಿಮ್ಮುಖ ಪ್ರವಾಹವು ವಹನ ಪ್ರವಾಹವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಎತ್ತರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಅಂದರೆ, ಜಂಕ್ಷನ್ನಲ್ಲಿ ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಬದಲಾದಾಗ ಅದು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಈ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಕರೆಂಟ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ

ಐ ಅರ್ರ್ = ಐ ಎಸ್.

ಒಂದು pn ಜಂಕ್ಷನ್ ಮುಂದಕ್ಕೆ ಪಕ್ಷಪಾತವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವಾಗ, ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯಿಂದ ಹೊರಬರುವ ಬಹುಪಾಲು ವಾಹಕಗಳ ಪ್ರಸರಣದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ (ಪ್ರಸರಣ) ಪ್ರವಾಹವು ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

pn ಜಂಕ್ಷನ್ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋದ ನಂತರ, ಈ ವಾಹಕಗಳು ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳಾಗಿರುವ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ನ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಸಮತೋಲನದ ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಬಹುದು. ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಕ್ಯಾರಿಯರ್ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಹೀಗಾಗಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪ್ರದೇಶದಿಂದ ರಂಧ್ರ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಮೂಲಕ ನೇರ ಪ್ರವಾಹವು ಹರಿಯುವಾಗ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ರಂಧ್ರ ಪ್ರದೇಶದಿಂದ ರಂಧ್ರ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸರಣ ಪ್ರವಾಹವು ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಎತ್ತರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದು ಕಡಿಮೆಯಾದಂತೆ ಘಾತೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ:

ಎಲ್ಲಿ ಯು- p-n ಜಂಕ್ಷನ್‌ನಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್.

ಚಿತ್ರ 2 ಪಿ-ಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್‌ಗೆ ರಿವರ್ಸ್ (ಎ) ಮತ್ತು ಫಾರ್ವರ್ಡ್ (ಬಿ) ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್

ಪ್ರಸರಣ ಪ್ರವಾಹದ ಜೊತೆಗೆ, ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಕರೆಂಟ್ ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಹರಿಯುವ ವಹನ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ p-n ಜಂಕ್ಷನ್ ಅನ್ನು ಮುಂದಕ್ಕೆ ಪಕ್ಷಪಾತ ಮಾಡುವಾಗ ಒಟ್ಟು ಪ್ರವಾಹವು ಪ್ರಸರಣ ಪ್ರವಾಹ (2.2) ಮತ್ತು ವಹನ ಪ್ರವಾಹದ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ:

ಸಮೀಕರಣವನ್ನು (2.3) ಎಬರ್ಸ್-ಮೊಲ್ ಸಮೀಕರಣ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು p-n ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ಅನುಗುಣವಾದ ಪ್ರಸ್ತುತ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣವನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 2.3 T = 300 K ನಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣ ವಿಭವವು j t = 25 mV ಆಗಿರುವುದರಿಂದ, ಈಗಾಗಲೇ U = 0.1 V ನಲ್ಲಿ ನಾವು ಊಹಿಸಬಹುದು

p-n ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ಭೇದಾತ್ಮಕ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು (2.3):

ನಾವು ಅದನ್ನು ಎಲ್ಲಿಂದ ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ

ಆದ್ದರಿಂದ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಪ್ರಸ್ತುತ I = 1A ಮತ್ತು jT = 25 mV ನಲ್ಲಿ, ಜಂಕ್ಷನ್ನ ಭೇದಾತ್ಮಕ ಪ್ರತಿರೋಧವು 25 mOhm ಆಗಿದೆ.

ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಬಯಾಸ್‌ನೊಂದಿಗೆ p-n ಜಂಕ್ಷನ್‌ನಲ್ಲಿ ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮೌಲ್ಯವು ಸಂಪರ್ಕ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸ y ಅನ್ನು ಮೀರುವುದಿಲ್ಲ ಗೆ.ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ pn ಜಂಕ್ಷನ್ನ ಸ್ಥಗಿತದಿಂದ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ. ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳ ಹಿಮಪಾತದ ಗುಣಾಕಾರದಿಂದಾಗಿ pn ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ವಿಘಟನೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಹಿಮಪಾತ ಸ್ಥಗಿತ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪಿ-ಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ಹಿಮಪಾತದ ಸ್ಥಗಿತದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಜಂಕ್ಷನ್ ಮೂಲಕ ಪ್ರವಾಹವು ಪೂರೈಕೆಯ ಪ್ರತಿರೋಧದಿಂದ ಮಾತ್ರ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. pn ಜಂಕ್ಷನ್ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ (ಚಿತ್ರ 2.3).

ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ p-n-ಪರಿವರ್ತನೆ,ಧಾರಣಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಜಂಕ್ಷನ್‌ನಲ್ಲಿನ ಚಾರ್ಜ್ ಇನ್‌ಕ್ರಿಮೆಂಟ್‌ನ ಅನುಪಾತವು ಅದರಾದ್ಯಂತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡ್ರಾಪ್ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅಂದರೆ.

C=dq/du.

ಅಕ್ಕಿ. 2.3 p-n ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ವೋಲ್ಟ್-ಆಂಪಿಯರ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣ

ಜಂಕ್ಷನ್ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಬಾಹ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಮೌಲ್ಯ ಮತ್ತು ಧ್ರುವೀಯತೆಯ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಜಂಕ್ಷನ್ನಲ್ಲಿ ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನೊಂದಿಗೆ, ಈ ಧಾರಣವನ್ನು ತಡೆಗೋಡೆ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಸೂತ್ರದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ

ಇಲ್ಲಿ y K ಎಂಬುದು ಸಂಪರ್ಕ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗಿದೆ,

ಯು- ಜಂಕ್ಷನ್‌ನಲ್ಲಿ ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್,

C 6ar (0) - ನಲ್ಲಿ ತಡೆಗೋಡೆ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಮೌಲ್ಯ U=0,ಇದು pn ಜಂಕ್ಷನ್ನ ಪ್ರದೇಶ ಮತ್ತು ಅರೆವಾಹಕ ಸ್ಫಟಿಕದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.

ಅನ್ವಯಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮೇಲೆ ತಡೆಗೋಡೆ ಧಾರಣ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 2.4 ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ, ತಡೆಗೋಡೆ ಧಾರಣವು p-n ಜಂಕ್ಷನ್‌ನಲ್ಲಿ ನೇರ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಹ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ, ಆದರೆ ಇದು ಕಡಿಮೆ ಭೇದಾತ್ಮಕ ಪ್ರತಿರೋಧ ಆರ್ ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್‌ನಿಂದ ಮುಚ್ಚಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.

ಅಕ್ಕಿ. 2.4 p-n ಜಂಕ್ಷನ್ನಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನಲ್ಲಿ ತಡೆಗೋಡೆ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ನ ಅವಲಂಬನೆ

p-n ಜಂಕ್ಷನ್ ಮುಂದಕ್ಕೆ ಪಕ್ಷಪಾತವಾಗಿದ್ದಾಗ, ಪ್ರಸರಣ ಧಾರಣವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಕರೆಂಟ್ I ಮತ್ತು ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳ ಜೀವಿತಾವಧಿಯ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಆರ್.ಈ ಧಾರಣವು ಬಯಾಸ್ ಕರೆಂಟ್‌ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್‌ನಂತೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಪ್ರವಾಹದ ನಡುವೆ ಅದೇ ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಸೂತ್ರದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು

ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಬಯಾಸ್ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ಒಟ್ಟು ಧಾರಣವನ್ನು ತಡೆಗೋಡೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳ ಮೊತ್ತದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ

ಜಂಕ್ಷನ್ ರಿವರ್ಸ್ ಬಯಾಸ್ ಆಗಿರುವಾಗ, ಯಾವುದೇ ಪ್ರಸರಣ ಧಾರಣ ಇರುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟು ಧಾರಣವು ತಡೆಗೋಡೆ ಧಾರಣವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.

ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಡಯೋಡ್ಎರಡು ಟರ್ಮಿನಲ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮತ್ತು ಒಂದು (ಅಥವಾ ಹಲವಾರು) p-n ಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಾಧನ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲ್ಲಾ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳನ್ನು ಎರಡು ಗುಂಪುಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು: ರಿಕ್ಟಿಫೈಯರ್ ಮತ್ತು ವಿಶೇಷ. ರೆಕ್ಟಿಫೈಯರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು, ಹೆಸರೇ ಸೂಚಿಸುವಂತೆ, ಪರ್ಯಾಯ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪರ್ಯಾಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ಆಕಾರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಅವುಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ-ಆವರ್ತನ, ಕಡಿಮೆ-ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ಪಲ್ಸ್ ಎಂದು ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ವಿಶೇಷ ರೀತಿಯ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು pn ಜಂಕ್ಷನ್ಗಳ ವಿವಿಧ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ; ಸ್ಥಗಿತ ವಿದ್ಯಮಾನ, ತಡೆಗೋಡೆ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್, ಋಣಾತ್ಮಕ ಪ್ರತಿರೋಧ ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರದೇಶಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿ, ಇತ್ಯಾದಿ.

ರಚನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ರಿಕ್ಟಿಫೈಯರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳುಅವುಗಳನ್ನು ಪ್ಲ್ಯಾನರ್ ಮತ್ತು ಪಾಯಿಂಟ್ ಎಂದು ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಕಾರ ಮಿಶ್ರಲೋಹ, ಪ್ರಸರಣ ಮತ್ತು ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಆಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ^-l ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರದೇಶದಿಂದಾಗಿ, ದೊಡ್ಡ ಪ್ರವಾಹಗಳನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಲು ಪ್ಲ್ಯಾನರ್ ಡಯೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪಾಯಿಂಟ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು ಸಣ್ಣ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಪ್ರಕಾರ, ಸಣ್ಣ ಪ್ರವಾಹಗಳನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಹಿಮಪಾತದ ಸ್ಥಗಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು, ರಿಕ್ಟಿಫೈಯರ್ ಕಾಲಮ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾದ ಡಯೋಡ್ಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.

ಹೈ ಪವರ್ ರಿಕ್ಟಿಫೈಯರ್ ಡಯೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಪವರ್ ಡಯೋಡ್‌ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಡಯೋಡ್ಗಳಿಗೆ ವಸ್ತುವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅಥವಾ ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಆರ್ಸೆನೈಡ್ ಆಗಿದೆ. ರಿವರ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್ನ ಬಲವಾದ ತಾಪಮಾನದ ಅವಲಂಬನೆಯಿಂದಾಗಿ ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಡಯೋಡ್ಗಳನ್ನು 5 kHz ವರೆಗೆ ಪರ್ಯಾಯ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡಿಫ್ಯೂಷನ್ ಡಯೋಡ್‌ಗಳು 100 kHz ವರೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಲೋಹದ ತಲಾಧಾರದೊಂದಿಗೆ (ಶಾಟ್ಕಿ ತಡೆಗೋಡೆಯೊಂದಿಗೆ) ಸಿಲಿಕಾನ್ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಡಯೋಡ್ಗಳನ್ನು 500 kHz ವರೆಗಿನ ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ಆರ್ಸೆನೈಡ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು ಹಲವಾರು MHz ವರೆಗಿನ ಆವರ್ತನ ಶ್ರೇಣಿಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.

ಪಿಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಮೂಲಕ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರವಾಹದೊಂದಿಗೆ, ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ನ ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಖಾತೆಯ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ (2.4) ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡರೆ, ಸರಿಪಡಿಸುವ ಡಯೋಡ್ನ ಪ್ರಸ್ತುತ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣವು ರೂಪವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ

ಎಲ್ಲಿ ಆರ್- ಅರೆವಾಹಕ ಸ್ಫಟಿಕದ ಪರಿಮಾಣ ಪ್ರತಿರೋಧ, ಇದನ್ನು ಸರಣಿ ಪ್ರತಿರೋಧ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅರೆವಾಹಕ ಡಯೋಡ್‌ನ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಗ್ರಾಫಿಕ್ ಪದನಾಮವನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 2.5 ಎ, ಮತ್ತು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ಅದರ ರಚನೆ. 2.5 ಬಿ.ಯು ಡಯೋಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದೆ ಆರ್,ಆನೋಡ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ (ವಿದ್ಯುತ್ ನಿರ್ವಾತ ಡಯೋಡ್ ಅನ್ನು ಹೋಲುತ್ತದೆ), ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ ಎನ್,- ಕ್ಯಾಥೋಡ್. ಡಯೋಡ್ನ ಸ್ಥಿರ ವಿದ್ಯುತ್-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣವನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 2.5 ವಿ.

ಅಕ್ಕಿ. 2.5 ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಡಯೋಡ್ (ಎ), ಅದರ ರಚನೆ (ಬಿ) ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣ (ಸಿ)

ಪವರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಗುಂಪಿನಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಡಯೋಡ್ನ ಸ್ಥಿರ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಸೇರಿವೆ:

ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡ್ರಾಪ್ ಯು ಎನ್ಪಿಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಕರೆಂಟ್ನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೌಲ್ಯದಲ್ಲಿ ಡಯೋಡ್ನಲ್ಲಿ;

ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೌಲ್ಯದಲ್ಲಿ ರಿವರ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್ I о6р;

ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಕರೆಂಟ್ I pr av ನ ಸರಾಸರಿ ಮೌಲ್ಯ;

ಪಲ್ಸ್ ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ U o6ri.

ಡಯೋಡ್‌ನ ಡೈನಾಮಿಕ್ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಅದರ ಸಮಯ ಅಥವಾ ಆವರ್ತನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಈ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಸೇರಿವೆ:

ರಿಕವರಿ ಸಮಯ ಟ್ರೆವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್;

ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಕರೆಂಟ್ I Nar ನ ರೈಸ್ ಸಮಯ;

ಡಯೋಡ್ ಮೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡದೆ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸಿ fmax.

ಡಯೋಡ್ನ ಪ್ರಸ್ತುತ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸ್ಥಿರ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಸಬಹುದು, ಇದನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 2.5 ವಿ.ಪವರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳ ಸ್ಥಿರ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ನೀಡಲಾಗಿದೆ. 2.1.

ಕೋಷ್ಟಕ 2.1ಪವರ್ ರಿಕ್ಟಿಫೈಯರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳ ಸ್ಥಿರ ನಿಯತಾಂಕಗಳು

ರಿವರ್ಸ್ ಚೇತರಿಕೆ ಸಮಯಡಯೋಡ್ ಟಿ ರೆವ್ ರೆಕ್ಟಿಫೈಯರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳ ಮುಖ್ಯ ನಿಯತಾಂಕವಾಗಿದೆ, ಅವುಗಳ ಜಡತ್ವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ನೀಡಲಾದ ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಕರೆಂಟ್ I pr ನಿಂದ ನೀಡಿದ ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ U o6p ಗೆ ಡಯೋಡ್ ಸ್ವಿಚ್ ಮಾಡಿದಾಗ ಅದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ನ ಗ್ರಾಫ್ಗಳನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 26 ಬಿ. ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವ ಪರೀಕ್ಷಾ ರೇಖಾಚಿತ್ರ. 26 b,ಪ್ರತಿರೋಧಕ ಲೋಡ್ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಅರ್ಧ-ತರಂಗ ರಿಕ್ಟಿಫೈಯರ್ ಆಗಿದೆ ಆರ್ ಎಚ್ಮತ್ತು ಆಯತಾಕಾರದ ಆಕಾರದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮೂಲದಿಂದ ಚಾಲಿತವಾಗಿದೆ.

?=0 ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನ ಇನ್‌ಪುಟ್‌ನಲ್ಲಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಧನಾತ್ಮಕ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ಜಿಗಿಯುತ್ತದೆ ಉಂ.ಪ್ರಸರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಜಡತ್ವದಿಂದಾಗಿ, ಡಯೋಡ್ನಲ್ಲಿನ ಪ್ರವಾಹವು ತಕ್ಷಣವೇ ಕಾಣಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ tmಡಯೋಡ್‌ನಲ್ಲಿನ ಪ್ರವಾಹದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ಡಯೋಡ್‌ನಲ್ಲಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು 4a P ನಂತರ £ / ಸಮಯಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಕ್ಷಣದಲ್ಲಿ ಟಿ ಟಿಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಯಿ ಮೋಡ್ ಅನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಡಯೋಡ್ ಪ್ರಸ್ತುತ i=I s ~U m /R B.

ಈ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯು ಸಮಯದ ಕ್ಷಣದವರೆಗೂ ಇರುತ್ತದೆ t2,ಪೂರೈಕೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಧ್ರುವೀಯತೆಯು ಹಿಮ್ಮುಖವಾದಾಗ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ^-i-ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ಗಡಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾದ ಶುಲ್ಕಗಳು ಡಯೋಡ್ ಅನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯದವರೆಗೆ ತೆರೆದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಡಯೋಡ್‌ನಲ್ಲಿನ ಪ್ರವಾಹದ ದಿಕ್ಕು ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ, ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳ ಮರುಹೀರಿಕೆಯು 5" (rchm ವರ್ಗಾವಣೆ (ಅಂದರೆ, ಸಮಾನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್) ಅಂಚಿನಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಮರುಹೀರಿಕೆ ಸಮಯದ ಮಧ್ಯಂತರದ ನಂತರ /,"

ಡಯೋಡ್ ಅನ್ನು ಆಫ್ ಮಾಡುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ಅದರ ಲಾಕಿಂಗ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಮರುಸ್ಥಾಪಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ,

ಹೊತ್ತಿಗೆ< 3 напряжение на диоде становится равным нулю, и в дальней­шем приобретает обратное значение. Процесс восстановления запирающих свойств диода продолжается до момента времени ಮತ್ತು,ಅದರ ನಂತರ ಡಯೋಡ್ ಲಾಕ್ ಆಗುತ್ತದೆ. ಈ ಹೊತ್ತಿಗೆ, ಡಯೋಡ್ನಲ್ಲಿನ ಪ್ರವಾಹವು ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ 1^, ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ - ಉಂ.ಆದ್ದರಿಂದ ಸಮಯ t^ಪರಿವರ್ತನೆಯಿಂದ ಎಣಿಸಬಹುದು ಯುಎಡಯೋಡ್ ಕರೆಂಟ್ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ತಲುಪುವವರೆಗೆ ಶೂನ್ಯದ ಮೂಲಕ 1^.

ಸರಿಪಡಿಸುವ ಡಯೋಡ್ ಅನ್ನು ಆನ್ ಮತ್ತು ಆಫ್ ಮಾಡುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಪರಿಗಣನೆಯು ಇದು ಆದರ್ಶ ಕವಾಟವಲ್ಲ ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ನಡೆಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. /?-i-ಜಂಕ್ಷನ್‌ನಲ್ಲಿನ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳ ಮರುಹೀರಿಕೆ ಸಮಯವನ್ನು ಸೂತ್ರದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು

ಎಲ್ಲಿ x ಪು- ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳ ಜೀವಿತಾವಧಿ.

ಡಯೋಡ್‌ನಲ್ಲಿನ ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನ ಚೇತರಿಕೆಯ ಸಮಯವನ್ನು ಅಂದಾಜು ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಬಹುದು

ಯಾವಾಗ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಬೇಕು R a =0(ಇದು ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟಿವ್ ಲೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಡಯೋಡ್‌ನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ), ಅದನ್ನು ಆಫ್ ಮಾಡಿದ ಕ್ಷಣದಲ್ಲಿ ಡಯೋಡ್ ಮೂಲಕ ರಿವರ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಸ್ಥಾಯಿ ಮೋಡ್‌ನಲ್ಲಿನ ಲೋಡ್ ಪ್ರವಾಹಕ್ಕಿಂತ ಹಲವು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿನ ಗ್ರಾಫ್‌ಗಳ ಪರೀಕ್ಷೆಯಿಂದ. 2.6 a ಡಯೋಡ್‌ನಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ನಷ್ಟವು ಅದನ್ನು ಆನ್ ಮಾಡಿದಾಗ ಮತ್ತು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಆಫ್ ಮಾಡಿದಾಗ ತೀವ್ರವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಸರಿಪಡಿಸಿದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಆವರ್ತನದೊಂದಿಗೆ ಡಯೋಡ್ನಲ್ಲಿನ ನಷ್ಟಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತವೆ. ಡಯೋಡ್ ಕಡಿಮೆ ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ಪೂರೈಕೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಿದಾಗ, ಯಾವುದೇ ದೊಡ್ಡ ವೈಶಾಲ್ಯ ಪ್ರಸ್ತುತ ಪಲ್ಸ್ ಇಲ್ಲ ಮತ್ತು ಡಯೋಡ್ನಲ್ಲಿನ ನಷ್ಟಗಳು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತವೆ.

ಡಯೋಡ್ ದೇಹದ ಉಷ್ಣತೆಯು ಬದಲಾದಾಗ, ಅದರ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವಾಗ ಈ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬೇಕು. ಡಯೋಡ್ ಮತ್ತು ಅದರ ರಿವರ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಮೇಲಿನ ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಬಲವಾಗಿ ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಡಯೋಡ್‌ನಲ್ಲಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನ ತಾಪಮಾನ ಗುಣಾಂಕ (TCV) ಋಣಾತ್ಮಕ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ತಾಪಮಾನವು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಡಯೋಡ್‌ನಲ್ಲಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಟಿಕೆಎನ್ ಎಂದು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಬಹುದು U ಅಪ್ =-2mB/K.

ಡಯೋಡ್ನ ಹಿಮ್ಮುಖ ಪ್ರವಾಹವು ಕೇಸ್ ತಾಪಮಾನದ ಮೇಲೆ ಇನ್ನಷ್ಟು ಬಲವಾಗಿ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಧನಾತ್ಮಕ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಪ್ರತಿ 10 ° C ಗೆ ಉಷ್ಣತೆಯ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಡಯೋಡ್ಗಳ ಹಿಮ್ಮುಖ ಪ್ರವಾಹವು 2 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು 2.5 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ರೆಕ್ಟಿಫೈಯರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳಲ್ಲಿನ ನಷ್ಟಗಳನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಬಹುದು

ಅಲ್ಲಿ P 11р - ಪ್ರಸ್ತುತದ ಮುಂದಕ್ಕೆ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಡಯೋಡ್‌ನಲ್ಲಿನ ನಷ್ಟಗಳು, ಆರ್^- ರಿವರ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್ನೊಂದಿಗೆ ಡಯೋಡ್ನಲ್ಲಿನ ನಷ್ಟಗಳು, ಆರ್, ಕೆ- ರಿವರ್ಸ್ ಚೇತರಿಕೆ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಡಯೋಡ್ನಲ್ಲಿನ ನಷ್ಟಗಳು.

ಅಕ್ಕಿ. 2 6 ಡಯೋಡ್ (ಎ) ಮತ್ತು ಟೆಸ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ (ಬಿ) ಅನ್ನು ಅನ್‌ಲಾಕ್ ಮಾಡುವ ಮತ್ತು ಲಾಕ್ ಮಾಡುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಗ್ರಾಫ್‌ಗಳು

ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ನಷ್ಟಗಳ ಅಂದಾಜು ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದು

ಅಲ್ಲಿ /„pep ಮತ್ತು (/„pq, ಡಯೋಡ್‌ನಲ್ಲಿನ ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಕರೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನ ಸರಾಸರಿ ಮೌಲ್ಯಗಳು. ಹಾಗೆಯೇ, ನೀವು ರಿವರ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್‌ನೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ನಷ್ಟವನ್ನು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದು:

ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ರಿವರ್ಸ್ ಚೇತರಿಕೆ ಹಂತದಲ್ಲಿ ನಷ್ಟವನ್ನು ಸೂತ್ರದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ

ಅಲ್ಲಿ /" ಪರ್ಯಾಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಆವರ್ತನವಾಗಿದೆ.

ಡಯೋಡ್ನಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ನಷ್ಟವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಿದ ನಂತರ, ಡಯೋಡ್ ದೇಹದ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಿರ್ಧರಿಸಬೇಕು

ಇಲ್ಲಿ G pmax = 150 ° C ಡಯೋಡ್ ಸ್ಫಟಿಕದ ಗರಿಷ್ಠ ಅನುಮತಿಸುವ ತಾಪಮಾನವಾಗಿದೆ, RnK- ಜಂಕ್ಷನ್-ಡಯೋಡ್ ದೇಹದ ಉಷ್ಣ ಪ್ರತಿರೋಧ (ಡಯೋಡ್‌ಗೆ ಉಲ್ಲೇಖ ಡೇಟಾದಲ್ಲಿ ನೀಡಲಾಗಿದೆ), G ಗೆ ಗರಿಷ್ಠ - ಡಯೋಡ್ ದೇಹದ ಗರಿಷ್ಠ ಅನುಮತಿಸುವ ತಾಪಮಾನ.

ಶಾಟ್ಕಿ ತಡೆಗೋಡೆ ಡಯೋಡ್ಗಳುಕಡಿಮೆ ಅಧಿಕ-ಆವರ್ತನ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಲು, ಸ್ಕಾಟ್ಕಿ ತಡೆಗೋಡೆ ಡಯೋಡ್‌ಗಳನ್ನು (SBDs) ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಡಯೋಡ್‌ಗಳು ಪಿ-ಜಂಕ್ಷನ್‌ಗೆ ಬದಲಾಗಿ ಮೆಟಲ್-ಟು-ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಸಂಪರ್ಕದ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳ ಖಾಲಿಯಾದ ಅರೆವಾಹಕ ಪದರಗಳು ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಇವುಗಳನ್ನು ಗೇಟ್ ಲೇಯರ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. Schottky ತಡೆಗೋಡೆ ಹೊಂದಿರುವ ಡಯೋಡ್‌ಗಳು ಈ ಕೆಳಗಿನ ನಿಯತಾಂಕಗಳಲ್ಲಿ p-n ಜಂಕ್ಷನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಡಯೋಡ್‌ಗಳಿಂದ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ:

ಕಡಿಮೆ ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡ್ರಾಪ್;

ಕಡಿಮೆ ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರಿ;

ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೋರಿಕೆ ಪ್ರಸ್ತುತ;

ಬಹುತೇಕ ಯಾವುದೇ ರಿವರ್ಸ್ ರಿಕವರಿ ಶುಲ್ಕವಿಲ್ಲ.

ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಈ ಡಯೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ-ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಹೈ-ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ರೆಕ್ಟಿಫೈಯರ್‌ಗಳ ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ಅನಿವಾರ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ: ಕಡಿಮೆ ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡ್ರಾಪ್ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ರಿಕವರಿ ಸಮಯ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ರಿವರ್ಸ್ ಚೇತರಿಕೆಯ ಸಮಯದ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯು ಡಯೋಡ್ನಲ್ಲಿಯೇ ಭೌತಿಕವಾಗಿ ಯಾವುದೇ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ನಷ್ಟವಿಲ್ಲ ಎಂದು ಅರ್ಥ.

ಶಾಟ್ಕಿ ತಡೆಗೋಡೆ ಡಯೋಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡ್ರಾಪ್ ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನ ಕಾರ್ಯವಾಗಿದೆ. ಆಧುನಿಕ ಸ್ಕಾಟ್ಕಿ ಡಯೋಡ್ಗಳ ಗರಿಷ್ಠ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸುಮಾರು 150V ಆಗಿದೆ. ಈ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನಲ್ಲಿ, DS ನ ಮುಂದಕ್ಕೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ 0.2 ... 0.3V p- ಜಂಕ್ಷನ್ನೊಂದಿಗೆ ಡಯೋಡ್ಗಳ ಮುಂದಕ್ಕೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ.

ಕಡಿಮೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸುವಾಗ ಶಾಟ್ಕಿ ಡಯೋಡ್‌ನ ಅನುಕೂಲಗಳು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಗಮನಿಸಬಹುದಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 45-ವೋಲ್ಟ್ ಸ್ಕಾಟ್ಕಿ ಡಯೋಡ್ 0.4...0.6V ನ ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಮತ್ತು ಅದೇ ಪ್ರಸ್ತುತದಲ್ಲಿ, //-ಜಂಕ್ಷನ್ ಹೊಂದಿರುವ ಡಯೋಡ್ 0.5...1.0V ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡ್ರಾಪ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ 15V ಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ, ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ 0.3 ... 0.4V ಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಸರಾಸರಿಯಾಗಿ, ರೆಕ್ಟಿಫೈಯರ್ನಲ್ಲಿ ಸ್ಕೋಟ್ಕಿ ಡಯೋಡ್ಗಳ ಬಳಕೆಯು ಸುಮಾರು 10 ... 15% ನಷ್ಟು ನಷ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. 30 A ವರೆಗಿನ ಪ್ರವಾಹದಲ್ಲಿ DS ನ ಗರಿಷ್ಠ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ಆವರ್ತನವು 200 kHz ಅನ್ನು ಮೀರುತ್ತದೆ.

ಸಂಬಂಧಿತ ಮಾಹಿತಿ.