 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
|
|
فيزيك پيش دانشگاهي |
آشنايي با فيزيک حالت جامد و ساختار هسته |
کانون دانش |
|
آلايش نيم رساناافزودن مقدار کمي ناخالصي به نيم رسانا را آلايش نيم رسانا مي نامند. اين عمل مقاومت الکتريکي نيم رسانا را به مقدار قابل توجهي کاهش مي دهد. در مواردي که رسانش بيشتر نيم رسانا به دليل وجود ناخالصي باشد، نيم رسانا را غيرذغاتي مي گويند. آلايش نيم رساناها به دو روش زير انجام مي شود: 1- با افزودن اتم ناخالصي که يک الکترون ظرفيت بيشتر از اتم هاي نيم رسانايي ذاتي داشته باشد، نيم رسانايي نوع n تشکيل مي شود. الکترون اضافي روي ترازي به نام تراز دهنده قرار مي گيرد که در فاصله ي کمي زير نوار رسانش قرار دارد. الکترون هاي اضافي مي توانند حاملان بار باشند. پس حاملان بار در نيم رسانايي n از نوع منفي (negative) هستند.
2- با افزودن اتم ناخالصي که يک الکترون ظرفيت کمتر از اتم هاي نيم رسانايي ذاتي داشته باشد، نيم رسانايي نوع p تشکيل مي شود، در نيم رسانايي نوع p حاملان بار بيشتر حفره ها هستند. حفره هاي اضافي به علت کم بودن يک الکترون روي تراز قرار مي گيرد به نام تراز پذيرنده که در فاصله ي بسيار کمي در بالاي نوار ظرفيت قرار دارد. در نيم رسانايي نوع p حاملان بار از نوع مثبت (positive) هستند.
ديود يا پيوند گاه p-nاگر يک نيم رسانايي نوع n را به يک نيم رسانايي نوع p متصل کنيم، قطعه حاصل را يک پيوند p-n و مرز مشترک آن دو را پيوند گاه p-n مي نامند. پيوند p-n ويژگي جالب توجهي دارد و آن اين است که هر گاه در مداري قرار گيرد ، جريان الکتريکي را تنها از يک سو عبور مي دهد به همين دليل به آن يکسو کننده يا ديود مي گويند و در مدارهاي الکتريکي ديود را با نماد ..... نشان مي دهند. پيکان جهت جريان را نشان مي دهد. ساز و کار يکسوکنندگي پيوند P-nالکترون هايي که در طرف n در نزديکي پيوندگاه قرار دارند به طرف p پخش مي شوند يون هاي مثبت را بر جاي مي گذارند به همين ترتيب در طرف p هم حفره ها به طرف n مي روند و ناحيه اي از بارهاي منفي ثابت را بر جاي مي گذارند. وقتي الکترون ها و حفره ها به هم مي رسند يکديگر را خنثي مي کنند و از تعداد حاملان بار آزاد در اين ناحيه کم مي شود. به همين دليل اين ناحيه از پيوندگاه را ناحيه ي تهي مي نامند. ناحيه ي تهي عرض معيني دارد و از رفتن الکترون ها از ناحيه ي n و حفره ها از ناحيه p جلوگيري مي کند و نمي گذارد که عرض ناحيه ي تهي بيشتر شود. جهت ميدان الکتريکي ناحيه ي تهي از n به p است. |
|
|
