Будет ли соединение полупроводников p-типа и n-типа работать как диод?

Если мы поместим p-typeполупроводники n-typeдостаточно близко, чтобы они соприкасались (см. рис. 1), будет ли это устройство работать как диод? Пожалуйста, объясни.

соединение полупроводников p-типа и n-типа

Рис. 1 – Соединение полупроводников p-типа и n-типа

Ответы (4)

Pn-переход — это часть полупроводника, которая получает легирование n-типа в одной секции и легирование p-типа в соседней секции. Если вы просто приклеите два полупроводника p-типа и n-типа друг к другу вручную, он не будет вести себя как диод.

Основная причина того, что p-n-переход может вести себя как однонаправленное устройство, заключается в его встроенном потенциале. При образовании p-n-перехода (в процессе, как я сказал выше) резкие градиенты плотности носителей поперек перехода приводят к сильному току электронов и дырок, и эти носители покидают ионизированные атомы, когда они пересекаются, и образуется обедненная область. В результате этих зарядов возникает электрическое поле, которое создает встроенный потенциал на переходе. Вы можете найти больше объяснений о том, как работает диод в этом вопросе.

Если вы поместите полупроводник p-типа в контакт с n-типом, описанные выше процессы не могут произойти.

@TildalWave Я не думаю, что они вообще дирижируют. Так как для соединения легированного полупроводника с металлом необходим специальный контакт, вам могут понадобиться соответствующие контакты для этих соединенных легированных материалов, чтобы соединить их электрически, но без этого контакта, я скорее уверен, что они не ведут себя как два соединенные металлы (проводники).

Нет! Любая плита, какой бы плоской она ни была, будет иметь шероховатость, намного превышающую расстояние между атомами кристалла, и, следовательно, непрерывный контакт на атомном уровне будет невозможен. Переход будет вести себя как разрыв для текущих носителей заряда.

При добавлении точно небольшого количества пятивалентной примеси в тонкой полупроводниковой пластине p-типа часть пластины p-Si может быть преобразована в n-Si. Пластина теперь содержит p-область и n-область, а также металлургический переход между ними. p- и n-область.

Да в принципе можно сделать диод так как вы описываете. Ведь если разрезать кристалл кремния пополам, п -допинг наполовину и н -легируйте другую половину, затем соедините две половины, у вас будет тот же конечный результат, что и при изготовлении диода путем легирования монокристалла. Другое дело, возможно ли это на практике.

Однако, если вы соедините разные полупроводники, например, кремний и арсенид галлия, я не уверен, что произойдет, поскольку я не знаю, как сравниваются зонные структуры.

Существует тип диода, называемый диодом с точечным контактом. н полупроводникового типа проволокой из металла III группы. Однако это не очень трогательно п и н полупроводникового типа, когда атомы из проволоки диффундируют в полупроводник, образуя небольшой участок п полупроводниковый тип.

Диод Шоттки изготавливается путем соединения металла (в отличие от контактного диода, это инертный металл) с полупроводником. К этому типу относится старый диод типа Cat's Whisker, используемый в наборах кристаллов.

Практический ответ на то, что вы предлагаете, заключается в том, что он не будет действовать как диод. В первую очередь это связано с загрязнением и неравномерностью контактной поверхности. Однако, если вы можете сделать область контакта чистой, идеально ровной и нагреть детали до соответствующей температуры ( все это делается в вакууме ), то это может быть возможно.
Имейте в виду, что использование «стандартного» метода изготовления диодов будет намного дешевле, чем использование этого альтернативного метода.