Електронно-дірковий перехід (p–n-перехід)
Що таке електронно-дірковий перехід?
Електронно-дірковий перехід (p–n-перехід) — це межа між двома областями напівпровідника:
p-типу — основними носіями заряду є дірки;
n-типу — основними носіями заряду є електрони.
Саме p–n-перехід є основою роботи більшості сучасних електронних приладів.
Як утворюється p–n-перехід?
Після з'єднання p- і n-областей:
електрони з n-області переходять у p-область;
дірки з p-області переходять у n-область;
біля межі утворюється збіднений шар, у якому майже немає вільних носіїв заряду;
виникає внутрішнє електричне поле, яке перешкоджає подальшому переходу носіїв.
Робота p–n-переходу
Пряме ввімкнення
Коли:
«+» джерела під'єднано до p-області;
«–» джерела — до n-області,
то збіднений шар звужується, і струм легко проходить через перехід.
Зворотне ввімкнення
Коли:
«+» джерела під'єднано до n-області;
«–» джерела — до p-області,
то збіднений шар розширюється, і струм майже не проходить (лише дуже малий зворотний струм).
Властивості p–n-переходу
пропускає струм переважно в одному напрямку;
має випрямляючі властивості;
є основою роботи напівпровідникових приладів.
Застосування
Електронно-дірковий перехід використовують у:
🔌 діодах — для випрямлення змінного струму;
💡 світлодіодах (LED) — для створення світла;
🔋 сонячних елементах — для перетворення світла на електроенергію;
📱 транзисторах — для підсилення та перемикання електричних сигналів;
💻 мікросхемах і процесорах.
Переваги напівпровідникових приладів
малі розміри;
низьке енергоспоживання;
висока швидкість роботи;
надійність і довговічність.
Коротко для запам'ятовування
Електронно-дірковий (p–n) перехід — це межа між p- та n-областями напівпровідника.
У p-області основні носії заряду — дірки, у n-області — електрони.
Біля межі утворюється збіднений шар і внутрішнє електричне поле.
При прямому ввімкненні струм проходить легко, при зворотному — майже не проходить.
p–n-перехід є основою роботи діодів, світлодіодів, транзисторів, сонячних батарей та багатьох інших електронних пристроїв.
