Область збіднення

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку

Область збіднення — область просторового заряду, що виникає в легованому напівпровіднику при контакті з металом або з іншим напівпровідником.

У випадку p-n переходу виникають дві області збіднення протилежного заряду обабіч переходу. У випадку контакту між металом і напівпровідником (контакт Шоткі) область збіднення виникає лише в напівпровіднику. Область збіднення виникає тоді, коли рівень Фермі металу лежить нижче за рівень Фермі напівпровідника.

Фізична природа[ред. | ред. код]

При контакті різних матеріалів виникає контактна різниця потенціалів. Її причиною є виникнення подвійного зарядженого шару в області контакту. Якщо в металі шар поверхневого заряду дуже тонкий (атомних розмірів), то в напівпровіднику, де густина носіїв заряду невелика, заряджена область може простягатися на значну віддаль. Носії заряду перебігають з області збіднення на протилежну сторону контакту, залишаючи простір, в якому заряди йонних остовів домішок нічим не скомпенсовані. Саме цей простір є областю просторового заряду.

Ширина області збіднення залежить від контактної різниці потенціалів і від концентрації домішок в напівпровіднику. Вона визначається формулою

,

де L — ширина області збіднення,  — діелектрична проникність напівпровідника,  — контактна різниця потенціалів, q — заряд носія,  — густина домішок в напівпровіднику.

Шириною області збіднення можна керувати, прикладаючи до контакту напругу, що змінює величину .

В області збіднення відбувається згин зон напівпровідника.

Контакт, при якому виникає область збіднення має ректифікаційні властивості, тобто односторонню провідність. Прикладення до контакту прямої напруги призводить до зменшення області збіднення і росту струму, прикладення оберненої напруги призводить до зростання області збіднення, в якій немає носіїв заряду, й до зменшення провідності.

Використання[ред. | ред. код]

Область збіднення використовується в напівпровідникових приладах, зокрема в польових транзисторах, де її ширина може регулюватися прикладеною до затвора напругою.

Див. також[ред. | ред. код]