p-n Переход (электронно-дырочный переход)

[yaotzin]

ну раз никто не хочет рассказывать как электроны двигаются, придется дочитывать завтра книжки

[Kotische]

"рассказывать как электроны двигаются" - это в смысле содержимое книжек пересказать?

[Kotische]

Я тебе уже говорил, что никаких СВОБОДНЫХ электронов в твёрдом теле НЕТ!
Есть "свободные" в кавчках! Которые могуть от атома к атому перепрыгивать за счёт тунеллирования.
Для туннелирования неорходимо наличие свободного места там куда электрон собирается прыгнуть.
У нейтральных не возбужденных атомов все свободные места заняты, поэтому протекание тока не возможно.
"Свободные электроны" ии "дырки" рождаются парами! Ты обдумай это со всех сторон тогда пойдем дальше.

[Kotische]

yaotzin. Ау!
Опять пропал...

[yaotzin]

во общем я понял в Pматериале - электроны движутся по ковалентным связям - т.е. в валентной зоне. А в N типе электроны движутся в свободной зоне -(т.е. выше валентной) пролетая над валентной зоной нейтральных атомов и над положительными ионами атомов доноров.

[Kotische]

Yes! Ну на конец то что то начинает проясняться!

Правдя опять не совсем правильно...
Электроны не "движутся по ковалентным связям", а тунеллируют с одного места на другое, при этом имея энергию находящуюся в пределах валентной зоны.

НЕ ПРОПАДАТЬ! Трынделку в студию!

[yaotzin]

думаю того чт о прочитал хватит и что случается при столкновении с местом ионизации или с дыркой не так интересно и думаю не надо мне=).
Ну вот не понятно что случается с дыркой вот например P материал

Электрон естественно движется от минуса к плюсу(у плюса блока питания нехватка электронов у минуса больше чем у плюса)
+0eeeeeeee- начало самая лева дырка будит замешена в ковалентной связи электроном в следующую единицу времени
+e0eeeeeee- следственно дырка сдвинулась вправо электрон влево
+ee0eeeeee-
+eee0eeeee-
+eeee0eeee-
+eeeee0eee-
+eeeeee0ee-
+eeeeeee0e-
+eeeeeeee0-
+eeeeeeeee-
все дырки заполнены ???? следственно возникает новая дырка в произвольном месте ?
+eeee0eeee-

[Kotische]

слева (из "+") в кристалл ПП поступают дырки!
точнее электроны туда уходють, а дырки типа остаются...

И нарисовано у тебя не правильно, надо так:
+00000000N00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000N00-
+0000000N00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000N000-
+000000N00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000N0000-
+00000N00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000N00000-
+0000N00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000N000000-
+000N00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000N0000000-
+00N00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000N00000000-
+0N00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000N000000000-
+N00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000N0000000000-
+00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000N0000000000N-
+0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000N0000000000N0-

+0000000000000000000000000000000000000000P000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000P00-
+00000000000000000000000000000000000000000P000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000P0-
+000000000000000000000000000000000000000000P000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000P-
+P000000000000000000000000000000000000000000P000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000-
+0P000000000000000000000000000000000000000000P00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000-
+00P000000000000000000000000000000000000000000P0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000-
+000P000000000000000000000000000000000000000000P000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000-

Свободных электронов и дырок чрезвычайно мало, даже в сильно легированоом полупроводнике.
В основном там везде нейтральные атомы!

[RadioTexas]

Извиняюсь) шо-то ляпнул)

[yaotzin]

вот вот

[yaotzin]

слева (из "+") в кристалл ПП поступают дырки!
точнее электроны туда уходють, а дырки типа остаются...

такого не бывает дырка должна опять оказатся справа чтоб перемещать электрон

[Kotische]

такого не бывает

Ыыы?!

Дырка - это отсутствие электрона!
Электрон ушел влево (в клемму ИП) на его месте осталась дырка!
Причем для соханения заряда (закон такой фундаментальный) нужно чтобы входило дырок ровно столько же скока выходит.

[yaotzin]

вообщем выучил что такое п-н переход - по меркам технаря была бы 5рка, не знаю или эти знания пригодятся ? и нафига я это учил ?

[Kotische]

вообщем выучил что такое п-н переход - по меркам технаря была бы 5рка

Эээээ... Непонял!
Ты ещё с перемещением зарядов по ПП не разобрался! Какой переход?!

До pn-перехода ещё как до китайской пасхи!

[yaotzin]

Без напряжения P-N переход формируется так: Электроны с N материала заполняют ковалентные пустые(дырки) связи в P материале, это происходит под силами ДИФФУЗИИ(на подобии того как если разлить воду на столе, она расползется), если бы все происходило с электронами как с водой - то все электроны бы расползлись по P проводнику и количество электронов в P стало бы равно количеству в N.

Но этого не происходит из-за того что покидая N материал электроны оставляют после себя нескомпенсированный положительный заряд(положительные ионы доноров), и переходя в P материал к акцепторным атомам создают в P области отрицательный заряд. Диффузия распространяется с некоторой силой, а поскольку в N материале появился знак + а в P знак - минус, это нам говорит а том что в одной стороне стало больше электронов а в другой меньше! Получилась так сказать батарея, которая в своей области имеет силу электрического поля воздействующую на электроны которые хотят диффундировать с N в P, - получается когда сила электрического поля больше> силы диффузии электрон переходит назад с P области в N область - это называется ДРЕЙФОМ.

Дрейф это когда электрон под действием силы электрического поля движется направленно в сторону от минуса к плюсу. Вот так то туда то сюда из-за перепадов температур или еще каких-то воздействий борятся две силы, сила ДРЕЙФА и сила ДИФФУЗИИ - создавая барьер. Барьер в зоне P-N перехода(по обоим сторонам малое количество разно - заряженных атамов доноров и акцепторов). За пределами барьера что слева, что справа все атомы нейтральны.
Как бы вот мысли которые возникли из книжки в мозгу), жду проверки

[yaotzin]

назрел вопрос откуда блок питания знает сколько электронов вышло с полупроводника? чтоб с другого конца столько же впустить ? Да и дырку блок питания не может впустить в полупроводник, она там появляется когда электрон уходит, но она же появляется в конце, не в начале! Получается дырка рекомбинирует а другая появляется в начале О_о

[Kotische]

откуда блок питания знает сколько электронов вышло с полупроводника? чтоб с другого конца столько же впустить ?

Есль такая штука - называется электрическое поле.
Когда из ПП в БП уходит электрон весь кусок ПП приобретает заряд, заряд порождает поле, поле заставляет двгаться электрон.

Да и дырку блок питания не может впустить в полупроводник, она там появляется когда электрон уходит, но она же появляется в конце, не в начале! Получается дырка рекомбинирует а другая появляется в начале О_о

А вот этого я нифига не понял! там где электрон изчез, именно в этом место дырка и появляется.
А с другого конца из БП вылезает электрон и "гасит" подошедшую слижком близко дырку.
Но это так, схематично...

На самом деле там провод - который металл, а на стыке ПП/металл тоже возникает барьер, но другого типа - барьер Шотки

[yaotzin]

P-N переход (подключение внешнего напряжения)
При подключении внешнего напряжения к диоду, в одном случае электромагнитное поле внешнего напряжения противодействует полю дрейфа(внутренней батареи так сказать), и совпадает с направлением диффузии, получается прорывается барьер и электроны проходят дальше. Соответственно если подключить внешнее напряжение к p-n переходу наоборот, то совпав с полем внутренней батареи(силой дрейфа), поле дрейфа увеличится и не даст пройти электронам.

[yaotzin]

Прямое подключение:


большое изоб -> http://i10.fastpic.ru/big/2010/1011/c8/ ... e220c8.png

Электроны двигаясь от минуса батареи, зайдя в N материал(двигаясь в N материале в свободной зоне). Переходят с N материала в P материал, в пустые места ковалентных связей(в 4х валентный атом кремния которому не хватает в ковалентной связи 1го электрона, а также в 3х валентный атом акцептор), поскольку атому акцептору электронов хватало(3) а теперь их 4ри - он стал отрицательным ионом. Слева в P материале много отрицательных ионов, справа много положительных ионов(получилась батарея со своим внутренним электромагнитным полем). Поскольку электромагнитное поле внешней батареи обратно внутреннему полю диода, то остается только сила диффузии, под которой электроны с N области переходят в P область, а в P области их притягивает + батареи и они уходят.
----------


Обратное подключение
Звыняйте за плохую картинку , мне кажется что я не прав. Потому как не могу понять почему электроны не могут перейти с P области в N область, сила дрейфа электронов и сила батареи внешней - совпадают!!! они должны туда просто перейти (сила диффузии не совпадает только), почему они не переходят ???? Объясните ато у меня скоро крыша поедит. В книжках пишут что Дырки с N материала переходят в минус батареи, что за бред??? дырки могут только заполнятся электронами, они себе могут спокойно зайти в P материал, перейти переход, а за переходом то - электронов нет!!! они ушли в плюс батареи!!!



большое изоб -> http://i10.fastpic.ru/big/2010/1011/29/ ... b9bc29.png

[yaotzin]

С п-н переходом вроде дошло =) В книжке написано что внутренний барьер отталкивает от себя Электроны в N область а дырки в P область, но почему электроны которые находятся внутри барьера не рекомбинируют с дырками - которые тоже внутри поля не сказано Но сказано что не рекомбинируют. Ну поверим на слово, тогда все с п-н переходом я разобрался.

Осталось только спросить у кого-то чтобы закрепить
Вот если соединить две батарейки Сила поля увеличивается ? А если последовательно ? кто знает?