Magazin Semiconductor: A szennyező félvezetőt úgy állíthatjuk elő, hogy egy diffúziós eljárással kis mennyiségű szennyező elemet építünk be a belső félvezetőbe.
Az N-típusú félvezetőt és a P-típusú félvezetőt a szennyező elemnek megfelelően adjuk meg, és a szennyező félvezető vezetőképességét a szennyező elem koncentrációjának szabályozásával lehet szabályozni.
N-típusú félvezető: Az N-típusú félvezetőt úgy alakítják ki, hogy valens elemet (például foszfort) egy tiszta szilíciumkristályba építenek be, hogy helyettesítsék a szilícium atom helyzetét a kristályrácsban.
Mivel a szennyező atom legkülső rétegének öt valenciós elektronja van, a környező szilícium-atommal való kovalens kötés mellett egy további elektron is hozzáadódik. Az extra elektronok nem kötődnek kovalens kötésekhez, és szabad elektronokká válnak. Az N-típusú félvezetőben a szabad elektronok koncentrációja nagyobb, mint a lyukak koncentrációja, így a szabad elektronokat többségi hordozóknak nevezik, és a lyukak kisebbségi hordozók. Mivel egy szennyező atom képes elektronokat biztosítani, ezt donor atomnak nevezzük. P-típusú félvezető: A P-típusú félvezetőt úgy alakítjuk ki, hogy egy háromértékű elemet (például bórot) tiszta szilíciumkristályba adunk, hogy helyettesítsük a szilícium atom helyzetét a kristályrácsban.
Mivel a szennyező atom legkülső rétege három valenselektronnal rendelkezik, amikor kovalens kötést képeznek a környező szilícium-atomhoz, "üresedés" keletkezik. Amikor a szilícium-atom legkülső elektronja kitölti az üresedést, kovalens kötése Egy lyuk jön létre benne. Ezért a P-típusú félvezetőben a lyukak több részből állnak, a szabad elektronok pedig kisebbek. Mivel a szennyező atomokban lévő üres helyek elnyelik az elektronokat, ezeket akceptor atomoknak nevezik.
PN csomópont
PN csomópont: A P-típusú félvezetők és az N-típusú félvezetők ugyanazon szilíciumlemezen készülnek, különböző dopingfolyamatok alkalmazásával, és PN-csomópont alakul ki az interfészükön.
Diffúziós mozgás: Az anyag mindig olyan helyről mozog, ahol a koncentráció magas és alacsony koncentráció, és a koncentrációkülönbség miatt bekövetkező mozgás diffúziós mozgássá válik. Ha egy p-típusú félvezetőt és egy N-típusú félvezetőt együttesen állítanak elő, a felületükön a két hordozó közötti koncentrációs különbség nagy, és így a P-régióban lévő lyukak szükségszerűen az N-régió felé oszlanak, és ugyanakkor idő, az N régió A szabad elektronok elkerülhetetlenül diffundálnak a P régióba. Mivel a P régióba diffundált szabad elektronok egybeesnek a lyukakkal, és az N régióba diffundált lyukak megfelelnek a szabad elektronoknak, a több ion koncentrációja az interfész közelében csökken, és a negatív ionok a P régióban jelennek meg. A régióban a pozitív ion-régió az N-régióban jelenik meg, és nem rögzíthetők, és térbeli töltésekké alakulnak be, amelyek egy beépített elektromos mezőt képeznek.
A diffúziós mozgás előrehaladtával a tér töltési tartománya kibővül, és a beépített villamos mező javul. Az irány az N régiótól a P régióig terjed, ami csak a diffúziós mozgást szervezi.
Csúszó mozgás: Az elektromos térerő hatására a hordozók mozgását sodródó mozgásnak nevezik.
Amikor a tér töltési tartományt képezik, a beépített elektromos mező hatására a kisebbségnek van egy mozgó mozgása, a lyukak az N régióból a P területre mozognak, és a szabad elektronok a P régióból az N területre mozognak. vidék. Soha semmilyen elektromos mező és más gerjesztés, a diffúziós mozgásban részt vevő multi-rész-részek száma megegyezik a drift mozgásban részt vevő kisebbségi gyermekek számával, így elérve a dinamikus egyensúlyt és PN-csomópontot alkotva. Ekkor a tér töltési régiónak egy bizonyos szélessége van, és a potenciális különbség ε = Uho, az áram nulla.