Занимательные вопросы, по физике полупроводниковых приборов Опции

[kleruoi]

1) Почему контактную разность потенциалов нельзя измерить вольтметром?
2) Почему из контакта n и p полупроводника нельзя сделать батарейку?
3) Почему сопротивление контакта 2-х полупроводников (n и p)зависит от полярности приложенного напряжения?
4) Почему в полупроводнике с током, помещенным в магнитное поле, существуют положитетельные и отрицательные носители заряда?

Сообщение отредактировал kleruoi - Oct 11 2008, 17:18

[kleruoi]

vadkudr

Во-первых, что такое p-n переход. На границе контакта двух областей с разными проводимостями образуется область, представляющая из себя полоску, обогащенную электронами со стороны р-области (где дырки являются основным носителем) и дырками со стороны n-области (где дырки являются основным носителем). То есть картинка распределения в переходе обратна к картинке распределения носителей в целом по кристаллу диода. Почему так, можно объяснять на пальцах, а можно и с точки потенциалов. Помню, студентом был, на пальцах объяснить мог. :-)
В свободном состоянии ширина перехода является потенциальным барьером, не позволяющим полность рекомбинировать дыркам и электронам. При приложении обратного напряжения ширина перехода расширяется. При приложении прямого - сужается. При превышении прямым напряжением некоторого порога, начинает течь ток. Именно этим объясняется, что диод имеет ненулевое падение напряжения в прямом направлении (0.6-0.7В для кремниевых).
Все дело в свойствах перехода. Попробуйте найти более подробное изложение, а не мое невнятное :-)

Только я думаю, что полоска в n области - это ионизированные доноры, а не электроны,
а в p области - ионизированные акцепторы.
Без приложенного прямого напряжения ток через p-n переход будет очень мал.
С приложенным напряжением - ток на порядки выше.
Но появляется вопрос, что такое сопротивление контакта.
Я уточню.
Извиняюсь за недостаточную формулировку.

Кстати, может ли это быть ответом на вопрос, почему из p-n перехода нельзя сделать батарейку.

Stanislav,

Кто сказал?

Так был поставлен вопрос преподавателем.

(kleruoi @ Oct 11 2008, 21:18) *
3) Почему сопротивление контакта 2-х полупроводников (n и p)зависит от полярности приложенного напряжения?
Что Вы подразумеваете под термином "сопротивление"?

Вопросы придумал не я, потому я уточню некоторые подробности.
Извиняюсь за недостаточную формулировку.

(kleruoi @ Oct 11 2008, 21:18) *
4) Почему в полупроводнике с током, помещенным в магнитное поле, существуют положитетельные и отрицательные носители заряда?

Мои размышления о данном вопросе.

Ток - направленное движение заряда в единицу времени.
//Магнитное поле может отклонить носители заряда (Эффект Холла).

Сразу возникает вопрос, чем переносится заряд (электронами, дырками).
Если посчитать, что условие из вопроса о существовании + и - зарядов истинное, то ток должен быть.

Отсюда вывод: вопрос поставлен так "почему в полупроводнике с током (в магнитном поле) есть ток?".

Сообщение отредактировал kleruoi - Oct 19 2008, 07:12

[alexander55]

//Магнитное поле может отклонить носители заряда (Эффект Холла).

Куда отклонить?

Отсюда вывод: вопрос поставлен так "почему в полупроводнике с током (в магнитном поле) есть ток?".

Если говорить про переменное магнитное поле, то
e=-dФ/dt
Сами электроны при движении создают магнитное поле, которое взаимодествует с внешним магнитным полем, которое ... (дом, который построил Джек).

Без приложенного прямого напряжения ток через p-n переход будет очень мал.
С приложенным напряжением - ток на порядки выше.
Но появляется вопрос, что такое сопротивление контакта.

Чтобы прострелить этот барьер нужно внешнее напряжение (0.6 В).

Но появляется вопрос, что такое сопротивление контакта.

Методика такая собирается схема регулируемый источник - переход - резистор. И методом амперметра (мили) - вольтмера снимается вольт-амперная характеристика и т.д.

[mnemo]

http://ru.wikipedia.org/wiki/P_—_n-переход
http://ru.wikipedia.org/wiki/Эффект_Холла