Quid est iunctura PN?

Quid est iunctura PN?

Definitio iuncturae PN

Iunctura PN definitur ut interficium inter materias semiconductores p-typum et n-typum in unico cristallo.

Facere iuncturam PN

Iterum in semiconductore p-typo, sunt numeri atomorum impurorum trivalentium, et idealiter, singulum foramen in semiconductore p-typo associatur cum uno atomo impuro trivalente.

Hic verbum ‘idealiter’ utimur quia neglegimus electrona et foramina thermice generata in cristallo. Quando electronum implet foramen, atoma impura associata cum illo foramine fit ion negativum.

Quia nunc continet electronem extra. Quia atomata impura trivalenta acceptant electrona et fiunt negative carica, impuritas vocatur impuritas acceptor. Atomi impuri loco aequalis numeri atomorum semiconductorum in cristallo se ponunt in structura cristalli.

Itaque, atomata impura sunt statica in structura cristalli. Quando haec atomata impura trivalenta acceptant electrona libera et fiunt ions negativa, ions remanent statica. Similiter, quando cristallus semiconductor dopatur cum impuritate pentavalenti, singulus atomus impuritatis loco atomi semiconductoris in structura cristalli se ponit; itaque haec atomata impura fiunt statica in structura cristalli.

Singulus atomus impuritatis pentavalentis in structura cristalli habet unum electronem extra in orbita ultima quod facile removet ut electronum liberum. Quando id removet, fit ion positivum.

Quia atomata impuritatis pentavalentia donant electrona cristallo semiconductori, vocantur impuritates donator. Disputamus de atomis impuritatis acceptoribus et donatoribus staticis quia key role in formando iuncturam PN.

Veniamus ad punctum quando semiconductorem p-typum contactu cum semiconductore n-typo, electrona libera in semiconductore n-typo propinquiora iunctura primo migrant ad semiconductorem p-typum propter diffusionem quia concentratio electronorum libera multo maior est in regione n-typo quam in regione p-typo.

Electrona venientia in regionem p combinentur cum foraminibus quae primum inveniunt. Id est, electrona libera provenientia ex regione n-typo combinentur cum atomis impuritatis acceptoribus propinquioribus iuncturae. Hoc phenomenon facit ions negativa.

Quia atomata impuritatis acceptoribus propinquiora iuncturae in regione p-typo, fiunt ions negativa, erit stratum ions negativarum in regione p proxima iuncturae.

Electrona libera in regione n-typo migrabunt primo ad regionem p-typum quam electrona libera in regione n-typo longius ab iunctura. Hoc facit stratum ions positivorum in regione n-typo proxima iuncturae.

Post formationem strati sufficiens positivorum in regione n-typo et strati negativorum in regione p-typo, non erit amplius diffusio electronorum ex regione n-typo ad regionem p-typo quia est paries negativus ante electrona libera. Haec duo strata ions formant iuncturam PN.

Cum unum stratum sit negative caricum et alterum positive caricum, formatur potentia electrica trans iuncturam, agens ut barriera potentialis. Haec barriera potentialis dependet a materia semiconductrice, gradu doping, et temperatura.

Invenitur quod barriera potentialis pro semiconductore germanii est 0.3 volt ad 25oC, et pro semiconductore silicis 0.7 volt eadem temperatura.

Haec barriera potentialis non continet ullum electronum liberum vel foramen quia omnia electrona libera combinantur cum foraminibus in hac regione et propter depletionem portantium caricae (electronorum vel foraminum) in hac regione, appellatur etiam regio depletionis. Quamvis diffusio electronorum libera et foraminum cesset post creationem certi crassi strati depletionis, praeteritus crassus strati depletionis est valde tenuis in range micrometrorum.