Жартылай өткізгіштер. ЖӨ жанасу потенциалы. р-n ауысуы. Оның волтьамперлік сипаттамалары.

n және р-тектес екі жартылай өткізгішті түйістірейік. Түйісу аймағы р-n ауысуы деп аталады.n-тектес жартылай өткізгіште негізгі заряд тасушылар электрондар да, р-тектесте кемтіктер. Диффузия салдарынан электрондар мен кемтіктер бірінен екіншісіне ауысады. n-тектес жө-ң электрондары р-тектестің шекаралық қабатына өтіп кемтіктермен рекомбинациялады, яғни теріс иондарын туғызады. Ал кемтіктер n-тектес шекарасында оң зарядтар пайда болады. Бұндай зарядтар жиыны жаппалы қабатын құрайды. ЖӨ арасында түйісу потенциал айырымы пайда болып, ол электрондар мен кемтіктердің ары қарай алмасуына бөгет жасап, белгілі бір шамаға жеткенде алмасуды тоқтатады. Пайда болған электр өрісі түйісу электр өрісі д.а. Түйісу өрісі негізгі заряд тасушылардың қозғалысына бөгет жасап, негізгі емес заряд тасушылардың қозғалысына көмектеседі. Бөлшектер алмасуы екі жө-ң Ферми деңгейлері тең болғанда тоқтатылады. Олай болса түйіскен жерінде өткізгіштің валенттік зонасы қисаяды.n-дағы электрондар р-жағына өту үшін энергия жұмсауы тиіс, ал негізгі емес р-дағы электрондар сырғанап өте жеңіл өтеді. Осы тәрізді р-дағы кемтіктермен негізгі емес электрондар.суреттен n-ғы негізгі электрондар көп, ал р-жағында керіснше. N-тектес электрондар көп болғанмен олардың р-жағына өтуі потенциал биіктігіне байланысты сондықтан аз өтеді, ал р-дағы электрондар потенциал биіктігіне байланысты емес, бірақ олардың саны аз, олай болса бір потенциал биіктігіне сай тепе-теңдік орнығады.

Батареяның оң полюсі n-ға, ал теріс полюсін р-ға жалғансын. Сыртқы өріс тепе-теңдік шартын бұзып, Ферми деңгейі екі аймақтағы бір-біріне ығысады. Олай болса n-аймағында потенциал азаяды да, р-да көбееді, сондықтан потенциал тосқауылының биіктігі көбееді. Екіншеден сыртқы өріс жаппадағы электр өрісіне бағыттас, сондықтан жаппаны көбейтеді. Осылардың салдарынан n-нан р-аймағына өтетін электрондық саны азаяды да, ток өте аз болады.n-аймағынан р-ға кететін электрондардың саны потенциал биіктігіне байланысты емес, осы электрондық санынң айырмасы кері ток туғызады. Негізгі емес зарядтар тасымалдаушылардың саедары аз болғандықтан токтың шамасы аз болады.

Сыртқы өрісті полюстерін ауыстырайық. Бұл жағдайда потенциал тосқауылының биіктігі азаяды да, негізгі ток тасымалдайтын электрондардың n-аймағының р-ға қарағанда сандары артады. Сонымен қатар сыртқы электр өрісі қабаттың электр өрісіне қарама-қарсы болғандықтан жаппаның ені азаяды. Сонымен n-аймағында р-ға өтетін электрондар саны көп болады, туатын токты тура д.а.

Р- n ауысуының ВАСы

Кері токта немесе кернеудің теріс мәндерінде қорытқы ток тез шамада қанығу мәніне жетіп ары қарай өзгермейді, бұлай болу себебі негізгі ток тасымалдайтын электрондар саны тез кеміп, қанығу мәнінде ток тек негізгі емес электрондық санымен анықталады, олардың саны азаяды. Сыртқы өрістің өте үлкен мәнінде р- n ауысуы бұзылып токтың шамасы үлкен болады. Суретте төменге түсетін бұтағы тура токта, кернеудің оң мәнінде токтың мәні заңымен өгереді, олай болу жаппа қабаты кішірейіп, кедергісі кемиді. Негізгі ток тасымалдаушы бөлшектер саны көп болғандықтан токтың да шамасы үлкен мәндерге ие болады. Сонымен жө-ң р- n ауысуында теріс кернеуде ток өте аз болып,ал оң кернеуде көп болатынын көреміз, оны бір жақты өткізгіштік қасиеті д.а.