Процессы в p-n-переходе

По закону диффузии электроны из n-области будут перемещаться в p-область, а дырки - наоборот. Встречаясь на границе p- и n-областей, дырки и электроны рекомбинируют.

Следовательно, в этой пограничной области обнажаются некомпенсированные заряды неподвижных ионов. Эта область и есть область p-n-перехода, которую называют обеднённым слоем или i-областью (иногда называют запорным слоем электронно-дырочного перехода).

Запорный слой p-n-перехода в целом должен содержать равные положительные и отрицательные заряды, т.е. отрицательный заряд левой части должен быть равен положительному заряду правой части. Поскольку в рассматриваем нами случае Nа >> Nд , протяжённость областей расположения зарядов оказывается разной:

меньшую часть i-области занимают акцепторы, а большую – доноры.

Таким образом, большая часть обеднённой области сосредотачивается в слаболегированном (высокоомном) слое.

Этот двойной электрический слой создаёт электрическое поле с напряжённостью Е0 и приводит к появлению внутри проводника потенциального барьера φ0.

Это поле вызывает направленное движение носителей заряда через переход – дрейфовый ток, направленный навстречу диффузному току

Увеличение диффузного тока приводит к росту электрического поля и увеличению потенциала φ0. При этом растёт и дрейфовый ток.

В конце концов эти токи сравняются

наступит равновесное состояние и результирующий ток