Полупроводниковый PN-переход

Интерактивная визуализация PN-переходов

Структура PN-перехода

P-тип (Акцепторы)
N-тип (Доноры)
Обедненная Область
Встроенный Потенциал: 0.70 V
Ширина Обеднения: 0.50 μm
Электрическое Поле: 1.40×10⁴ V/cm

Диаграмма Энергетических Зон

Зона Проводимости (Ec)
Валентная Зона (Ev)
Уровень Ферми (Ef)
Запрещенная Зона (Eg): 1.12 eV (Si)
Высота Барьера: 0.70 eV

ВАХ

Ток (I): 0.00 mA
Напряжение (V): 0.00 V
Режим Работы: Equilibrium

Профиль Носителей

Параметры PN-перехода

Уравнения PN-перехода

Собственные Носители nᵢ²(T) = N_c·N_v·exp(-E_g/kT)
Встроенный Потенциал V_bi = (kT/e)·ln(N_A·N_D/nᵢ²)
Ширина Обеднения W = √(2ε·V_bi/e·(1/N_A + 1/N_D))
Уравнение Диода I = I₀(e^(eV/kT) - 1)
Ток Насыщения I₀ ∝ nᵢ² ∝ T³·exp(-E_g/kT)
Константы: k = 8.617×10⁻⁵ eV/K, e = 1.602×10⁻¹⁹ C, ε_Si = 11.7ε₀

Что такое PN-переход?

PN-переход формируется соединением полупроводников P и N типа.

Формирование Перехода

Диффузия: Диффузия носителей.

Обеднение: Область пространственного заряда.

Потенциал: Потенциальный барьер.

Режимы Смещения

Прямое (V > 0): Сниженный барьер.

Обратное (V < 0): Повышенный барьер.

Пробой: Лавинный или Зенеровский эффект.

Применения

Использование

Равновесие Прямое Смещение Обратное Смещение Пробой