Itu sangat tergantung pada konsentrasi pengotor. Semikonduktor yang sifat elektrofisikanya bergantung pada pengotor unsur kimia lainnya disebut semikonduktor pengotor. Ada dua jenis pengotor, donor dan akseptor.

Penyumbang pengotor disebut, atom yang memberikan elektron bebas semikonduktor, dan konduktivitas listrik yang diperoleh dalam hal ini, terkait dengan pergerakan elektron bebas, adalah elektronik. Semikonduktor dengan konduktivitas elektronik disebut semikonduktor elektronik dan secara konvensional dilambangkan dengan huruf Latin n - huruf pertama dari kata "negatif".

Mari kita perhatikan proses pembentukan konduktivitas elektronik dalam semikonduktor. Kami mengambil silikon sebagai bahan semikonduktor utama (semikonduktor silikon adalah yang paling umum). Silikon (Si) memiliki empat elektron di orbit luar atom, yang menentukan sifat elektrofisikanya (yaitu, mereka bergerak di bawah pengaruh tegangan untuk menciptakan arus listrik). Ketika atom pengotor arsenik (As) dimasukkan ke dalam silikon, yang memiliki lima elektron di orbit luar, empat elektron berinteraksi dengan empat elektron silikon, membentuk ikatan kovalen, dan elektron kelima arsenik tetap bebas. Dalam kondisi ini, ia dengan mudah memisahkan diri dari atom dan mendapat kesempatan untuk bergerak di dalam zat.

akseptor Pengotor disebut pengotor yang atomnya menerima elektron dari atom semikonduktor utama. Konduktivitas listrik yang dihasilkan, terkait dengan pergerakan muatan positif - lubang, disebut lubang. Semikonduktor dengan konduktivitas listrik lubang disebut semikonduktor lubang dan secara konvensional dilambangkan dengan huruf Latin p - huruf pertama dari kata "positif".

Mari kita perhatikan proses pembentukan konduktivitas lubang. ketika atom pengotor indium (In) dimasukkan ke dalam silikon, yang memiliki tiga elektron di orbit luar, mereka berikatan dengan tiga elektron silikon, tetapi ikatan ini ternyata tidak lengkap: satu elektron lagi hilang untuk berikatan dengan elektron keempat dari silikon. Atom pengotor menempelkan elektron yang hilang dari salah satu atom terdekat dari semikonduktor utama, setelah itu menjadi terikat pada keempat atom tetangga. Karena penambahan elektron, ia memperoleh muatan negatif berlebih, yaitu berubah menjadi ion negatif. Pada saat yang sama, sebuah atom semikonduktor, dari mana elektron keempat tersisa untuk atom pengotor, ternyata terhubung dengan atom tetangga hanya dengan tiga elektron. dengan demikian, ada kelebihan muatan positif dan ikatan yang tidak terisi muncul, yaitu lubang.

Salah satu sifat penting dari semikonduktor adalah bahwa dengan adanya lubang, arus dapat melewatinya, bahkan jika tidak ada elektron bebas di dalamnya. Hal ini disebabkan kemampuan hole untuk berpindah dari satu atom semikonduktor ke atom semikonduktor lainnya.

Memindahkan "lubang" dalam semikonduktor

Dengan memasukkan pengotor donor ke dalam bagian semikonduktor, dan pengotor akseptor ke bagian lain, dimungkinkan untuk mendapatkan daerah dengan konduktivitas elektron dan lubang di dalamnya. Sebuah transisi yang disebut elektron-lubang terbentuk pada batas antara daerah konduksi elektronik dan lubang.

persimpangan P-N

Pertimbangkan proses yang terjadi ketika arus melewati transisi elektron-lubang. Lapisan kiri, berlabel n, konduktif secara elektronik. Arus di dalamnya dikaitkan dengan pergerakan elektron bebas, yang secara konvensional ditunjukkan oleh lingkaran dengan tanda minus. Lapisan kanan, dilambangkan dengan huruf p, memiliki konduktivitas lubang. Arus di lapisan ini dikaitkan dengan pergerakan lubang, yang ditunjukkan oleh lingkaran dengan "plus" pada gambar.

Gerak elektron dan lubang dalam mode konduksi langsung

Pergerakan elektron dan lubang dalam rezim konduksi terbalik.

Ketika semikonduktor dengan berbagai jenis konduktivitas bersentuhan, elektron karena difusi akan mulai bergerak ke wilayah-p, dan lubang - ke wilayah-n, sebagai akibatnya lapisan batas wilayah-n bermuatan positif, dan lapisan batas wilayah-p bermuatan negatif. Medan listrik muncul di antara daerah-daerah, yang, seolah-olah, hambatan untuk pembawa arus utama, karena itu daerah dengan konsentrasi muatan yang berkurang terbentuk di persimpangan p-n. Medan listrik pada sambungan p-n disebut penghalang potensial, dan sambungan p-n disebut lapisan pemblokiran. Jika arah medan listrik luar berlawanan dengan arah medan p-n junction ("+" pada daerah p, "-" pada daerah n), maka hambatan potensial berkurang, konsentrasi muatan di persimpangan p-n meningkat, lebar dan, oleh karena itu, resistansi transisi berkurang. Ketika polaritas sumber diubah, medan listrik eksternal bertepatan dengan arah bidang persimpangan p-n, lebar dan resistansi persimpangan meningkat. Oleh karena itu, sambungan p-n memiliki sifat katup.

dioda semikonduktor

dioda disebut perangkat semikonduktor pengubah listrik dengan satu atau lebih sambungan p-n dan dua sadapan. Bergantung pada tujuan utama dan fenomena yang digunakan dalam sambungan p-n, ada beberapa jenis fungsional utama dioda semikonduktor: penyearah, frekuensi tinggi, pulsa, terowongan, dioda zener, varicaps.

Dasar karakteristik dioda semikonduktor: adalah karakteristik tegangan arus (VAC). Untuk setiap jenis dioda semikonduktor, karakteristik I–V memiliki bentuk yang berbeda, tetapi semuanya didasarkan pada karakteristik I–V dari dioda penyearah sambungan, yang memiliki bentuk:

Karakteristik tegangan arus (CVC) dioda: 1 - karakteristik tegangan arus searah; 2 - karakteristik tegangan arus balik; 3 - area kerusakan; 4 - perkiraan bujursangkar dari karakteristik tegangan arus searah; Upor adalah tegangan ambang; rdyn adalah resistensi dinamis; Uprob - tegangan tembus

Skala di sepanjang sumbu y untuk nilai negatif arus dipilih berkali-kali lebih besar daripada yang positif.

Karakteristik tegangan arus dioda melewati nol, tetapi arus yang cukup terlihat hanya muncul ketika ambang tegangan(U kemudian), yang untuk dioda germanium adalah 0,1 - 0,2 V, dan untuk dioda silikon adalah 0,5 - 0,6 V. Di wilayah nilai tegangan negatif pada dioda, pada tegangan yang sudah relatif rendah (U arr. ) terjadi arus balik(saya ar). Arus ini dibuat oleh pembawa minoritas: elektron daerah p dan hole daerah n, yang transisinya dari satu daerah ke daerah lain difasilitasi oleh penghalang potensial di dekat antarmuka. Dengan peningkatan tegangan balik, peningkatan arus tidak terjadi, karena jumlah pembawa minoritas yang muncul pada batas transisi per satuan waktu tidak bergantung pada tegangan yang diberikan dari luar, jika tidak terlalu besar. Arus balik untuk dioda silikon beberapa kali lipat lebih kecil daripada dioda germanium. Peningkatan lebih lanjut dalam tegangan balik ke tegangan tembus(sampel U) mengarah pada fakta bahwa elektron dari pita valensi masuk ke pita konduksi, ada efek zener. Dalam hal ini, arus balik meningkat tajam, yang menyebabkan pemanasan dioda dan peningkatan arus lebih lanjut menyebabkan kerusakan termal dan penghancuran sambungan p-n.

Penunjukan dan definisi parameter listrik utama dioda

Penunjukan dioda semikonduktor

Seperti disebutkan sebelumnya, dioda menghantarkan arus dalam satu arah (yaitu, idealnya, itu hanya konduktor dengan resistansi rendah), di arah lain tidak (yaitu, berubah menjadi konduktor dengan resistansi sangat tinggi), dengan kata lain , memiliki konduksi sepihak. Dengan demikian, ia hanya memiliki dua kesimpulan. Mereka, seperti biasa sejak zaman teknologi lampu, disebut anoda(kesimpulan positif) dan katoda(negatif).

Semua dioda semikonduktor dapat dibagi menjadi dua kelompok: penyearah dan khusus. Dioda Penyearah, seperti namanya, dirancang untuk memperbaiki arus bolak-balik. Tergantung pada frekuensi dan bentuk tegangan bolak-balik, mereka dibagi menjadi frekuensi tinggi, frekuensi rendah dan pulsa. Spesial jenis dioda semikonduktor menggunakan sifat sambungan p-n yang berbeda; fenomena kerusakan, kapasitansi penghalang, keberadaan area dengan resistansi negatif, dll.

Dioda Penyearah

Secara struktural, dioda penyearah dibagi menjadi planar dan titik, dan menurut teknologi manufaktur menjadi paduan, difusi dan epitaksi. Dioda planar, karena area sambungan p-n yang luas, digunakan untuk menyearahkan arus tinggi. Dioda titik memiliki area persimpangan kecil dan, karenanya, dirancang untuk penyearah arus kecil. Untuk meningkatkan tegangan tembus longsor digunakan kutub penyearah yang terdiri dari rangkaian dioda yang dihubungkan secara seri.

Dioda penyearah daya tinggi disebut kekuatan. Bahan untuk dioda tersebut biasanya silikon atau galium arsenida. Dioda paduan silikon digunakan untuk menyearahkan arus bolak-balik dengan frekuensi hingga 5 kHz. Dioda difusi silikon dapat beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi, hingga 100 kHz. Dioda epitaxial silikon dengan substrat logam (dengan penghalang Schottky) dapat digunakan pada frekuensi hingga 500 kHz. Dioda galium arsenida mampu beroperasi pada rentang frekuensi hingga beberapa MHz.

Dioda daya biasanya dicirikan oleh seperangkat parameter statis dan dinamis. Ke parameter statis dioda antara lain:

• penurunan tegangan U CR pada dioda pada nilai arus searah tertentu;
• arus balik Saya arr pada nilai tertentu dari tegangan balik;
• berarti arus searah saya pr.cf. ;
• impulsif tegangan balik kamu arr. ;

Ke parameter dinamis dioda adalah karakteristik waktu dan frekuensinya. Opsi ini meliputi:

• Waktu Pemulihan t tegangan balik;
• waktu bangun arus searah I keluar. ;
• batasi frekuensi tanpa mengurangi mode dioda f max .

Parameter statis dapat diatur sesuai dengan karakteristik tegangan arus dioda.

Waktu pemulihan terbalik dioda tvos adalah parameter utama dioda penyearah, yang mencirikan sifat inersianya. Ini ditentukan dengan mengalihkan dioda dari arus maju yang diberikan I CR ke tegangan balik yang diberikan U arr. Selama switching, tegangan melintasi dioda memperoleh nilai yang berlawanan. Karena inersia proses difusi, arus di dioda tidak berhenti seketika, tetapi seiring waktu t nar. Intinya, ada resorpsi muatan pada batas p-n junction (yaitu, pelepasan kapasitas ekivalen). Dari sini dapat disimpulkan bahwa rugi-rugi daya di dioda meningkat tajam ketika dihidupkan, terutama ketika dimatikan. Karena itu, rugi-rugi dioda meningkat dengan meningkatnya frekuensi tegangan yang diperbaiki.

Ketika suhu dioda berubah, parameternya berubah. Tegangan maju pada dioda dan arus baliknya sangat bergantung pada suhu. Kira-kira, kita dapat mengasumsikan bahwa TKN (koefisien suhu tegangan) Upr \u003d -2 mV / K, dan arus balik dioda memiliki koefisien positif. Jadi dengan peningkatan suhu untuk setiap 10 ° C, arus balik dioda germanium meningkat 2 kali lipat, dan silikon - 2,5 kali lipat.

Dioda dengan penghalang Schottky

Untuk perbaikan tegangan kecil frekuensi tinggi banyak digunakan dioda penghalang schottky. Dalam dioda ini, alih-alih sambungan p-n, kontak permukaan logam dengan digunakan. Pada titik kontak, lapisan semikonduktor yang terkuras dalam pembawa muatan, yang disebut lapisan penutup, muncul. Dioda dengan penghalang Schottky berbeda dari dioda dengan sambungan p-n dalam hal berikut:

• lagi lurus rendah penurunan tegangan;
• memiliki lebih terbalik rendah tegangan;
• lagi arus tinggi kebocoran;
• hampir gratis pemulihan terbalik.

Dua karakteristik utama membuat dioda ini sangat diperlukan: penurunan tegangan maju yang rendah dan waktu pemulihan tegangan balik yang cepat. Selain itu, tidak adanya media minor yang membutuhkan waktu pemulihan berarti fisik tidak rugi untuk mengganti dioda itu sendiri.

Tegangan maksimum dioda Schottky modern adalah sekitar 1200 V. Pada tegangan ini, tegangan maju dioda Schottky kurang dari tegangan maju dioda dengan sambungan p-n sebesar 0,2 ... 0,3 V.

Keuntungan dari dioda Schottky menjadi sangat terlihat ketika memperbaiki tegangan rendah. Misalnya, dioda Schottky 45 volt memiliki tegangan maju 0,4 ... 0,6 V, dan pada arus yang sama, dioda p-n-junction memiliki penurunan tegangan 0,5 ... 1,0 V. Ketika tegangan balik turun menjadi 15 V, tegangan maju turun menjadi 0,3 ... 0,4 V. Rata-rata, penggunaan dioda Schottky dalam penyearah memungkinkan untuk mengurangi kerugian sekitar 10 ... 15%. Frekuensi operasi maksimum dioda Schottky melebihi 200 kHz.

Teori itu bagus, tapi tanpa aplikasi praktis itu hanya kata-kata.

Saat ini, tiga kelompok utama metode yang digunakan untuk membuat sambungan dalam galium arsenida: difusi, epitaksi fase uap, dan epitaksi fase cair. Metode sekering, yang sebelumnya digunakan dalam teknologi semikonduktor, tidak lagi digunakan dalam teknologi PCD, karena tidak menghasilkan transisi lubang elektron yang diukir dan datar dan, oleh karena itu, tidak cocok untuk pembuatan dioda laser. Oleh karena itu, sekarang metode utama untuk pembuatan dioda PCG adalah difusi dan epitaksi.

8.3.1. Metode difusi

Teori difusi didasarkan pada asumsi bahwa atom pengotor tidak berinteraksi satu sama lain selama difusi, dan laju difusi tidak bergantung pada konsentrasinya. Atas dasar asumsi ini, persamaan dasar difusi - hukum Fick - diturunkan. Hukum pertama Fick mendefinisikan fluks difusi sebagai kuantitas yang sebanding dengan gradien konsentrasi (dalam kondisi isotermal dengan difusi satu dimensi)

di mana konsentrasi atom menyebar; x - koordinat jarak; koefisien difusi.

Hukum kedua Fick menentukan laju difusi

Berdasarkan hukum-hukum ini, seseorang dapat menemukan distribusi konsentrasi pengotor dalam sampel semi-terbatas. Untuk kasus ketika konsentrasi awal dalam sebagian besar kristal mendekati nol, sedangkan konsentrasi permukaan adalah dan tetap konstan, konsentrasi pengotor setelah waktu x pada kedalaman x adalah

Jika difusi terjadi dari lapisan tipis dengan ketebalan konsentrasi pengotor per unit

permukaan, maka distribusi pengotor dinyatakan dengan persamaan

Penentuan profil konsentrasi distribusi pengotor dalam sampel dilakukan baik dengan metode pelacak radioaktif, atau dengan metode probe untuk mengukur "penyebaran resistensi" di sepanjang potongan miring sampel.

Ketergantungan suhu dari koefisien difusi memiliki bentuk

Namun, ketergantungan ini tidak selalu dipertahankan dalam semikonduktor biner karena penyimpangan dari hukum Fick, karena pengotor berinteraksi dengan salah satu komponen senyawa atau dengan kekosongan yang terbentuk karena penguapan komponen volatil selama disosiasi senyawa. Kadang-kadang, sebagai akibat dari interaksi pengotor dengan komponen senyawa, senyawa baru terbentuk yang lebih stabil daripada semikonduktor biner asli. Dalam senyawa jenis difusi, difusi terjadi melalui pergerakan atom di sepanjang situs sublattice unsur-unsur golongan III dan V. Energi aktivasi difusi dalam hal ini tergantung pada jenis sublattice, melalui node di mana difusi terjadi. Namun, mekanisme ini bukan satu-satunya; mungkin, misalnya, adalah difusi pengotor sepanjang celah. Difusi berbagai pengotor ke dalam semikonduktor biner dipertimbangkan dalam tinjauan. Data difusi pengotor dalam galium arsenida diberikan pada Tabel. 8.3.

Pembuatan sambungan dengan difusi dapat dilakukan dengan mendifusikan kedua donor ke dalam galium arsenida tipe - dan akseptor ke dalam material tipe -. Karena difusi donor sangat lambat, difusi akseptor biasanya dilakukan. Dopan yang paling umum digunakan untuk pembuatan injeksi adalah akseptor - seng dan donor - telurium. Industri ini memproduksi kristal tunggal galium arsenida, dimaksudkan untuk produksi PKG, didoping dengan telurium hingga konsentrasi ini

(klik untuk melihat pemindaian)

konsentrasi, seperti yang ditunjukkan di atas, dan optimal. Transisi lubang elektron pada pelat yang dipotong dari kristal tunggal ini dihasilkan oleh difusi seng, yang memungkinkan, pada suhu yang tidak terlalu tinggi, dengan cepat menghasilkan transisi pada kedalaman yang diinginkan.

Pelat galium arsenida yang dipasok untuk difusi harus disiapkan secara khusus. Pertama-tama, bidang dengan indeks (100) terungkap dalam kristal dengan metode sinar-X. Kemudian kristal dipotong menjadi pelat yang sejajar dengan bidang kristalografi ini. Pilihan pesawat ditentukan oleh pertimbangan berikut. Kristal senyawa mudah dibelah sepanjang bidang (110). Dalam struktur kubik sfalerit, yang merupakan karakteristik senyawa ini, ada tiga (110) bidang yang tegak lurus terhadap bidang (111) dan dua bidang yang tegak lurus (100). Jika bidang (111) dipilih, dioda PKG segitiga dapat dibuat.

Dioda dengan resonator Fabry-Perot yang khas mudah dibuat dari pelat yang dipotong sejajar dengan bidang (100) dengan pembelahan ganda sederhana di sepanjang (110). Bidang resonator ini harus benar-benar tegak lurus terhadap transisi masa depan, karena ketebalan lapisan aktif dioda hanya 1-2 mikron. Akibatnya, penyimpangan yang tidak signifikan dari bidang resonator dapat menyebabkan emisi radiasi dari daerah aktif. Untuk memenuhi persyaratan ini, satu sisi wafer digiling dengan bubuk 5 m tegak lurus terhadap bidang yang dibelah sebelum difusi. Permukaan dasar pelat dipoles secara manual pada kaca dengan bubuk pemoles (ukuran butir pertama 1 m dan kemudian 0,3 m). Terkadang pemolesan kimia juga digunakan.

Proses difusi seng ke dalam pelat galium arsenida yang dipoles dilakukan baik dalam volume tertutup (dalam ampul tertutup) atau dalam sistem aliran. Lebih sering, bagaimanapun, sistem tertutup digunakan. Untuk melakukan ini, ampul sebelumnya dipompa ke tekanan sisa sekitar mm Hg. Seni. Sebagai sumber seng diambil baik unsur seng maupun senyawanya.Senyawa yang terakhir merupakan campuran fasa padat, perbandingannya

yang dipilih tergantung pada kondisi suhu difusi. Jika unsur seng digunakan sebagai sumber pengotor, maka unsur arsenik juga ditempatkan dalam ampul dalam perbandingan atau Seperti yang akan ditunjukkan di bawah ini, tekanan arsenik dalam ampul sangat penting dalam proses ini.

Ada tiga varian proses difusi yang digunakan dalam teknologi untuk membentuk junction.

1. Difusi seng satu tahap dalam suasana arsenik di piring (100) atau (111) dilakukan pada suhu Seng dan arsenik dimuat ke dalam ampul dalam rasio konsentrasi total mereka dalam fase gas harus Setelah akhir proses, ampul didinginkan dengan cepat dengan air. Durasi proses dipilih tergantung pada kedalaman transisi yang diinginkan.

Sebagai hasil dari difusi tiga jam dalam kondisi ini, transisi terbentuk pada kedalaman sekitar 20 m.

2. Difusi seng diikuti oleh anil dalam atmosfer arsenik. Proses difusi mirip dengan yang dijelaskan di atas, tetapi pada akhir proses difusi, pelat ditempatkan di ampul lain, di mana arsenik juga ditempatkan dalam jumlah besar, ampul dengan beban dipompa keluar hingga mm Hg. Seni. dan disimpan dalam tungku pada suhu 900 °C untuk Annealing berkontribusi pada perluasan area kompensasi, penyelarasan lapisan transisi aktif, dan penciptaan transisi yang mulus dan tidak tajam. Kondisi optimal adalah sebagai berikut: tahap I (difusi) - suhu rasio konsentrasi seng durasi tahap I tahap II (anil) - suhu 900 atau - konsentrasi arsenik durasi tahap II Kedalaman difusi di bawah kondisi ini adalah sekitar 8 mikron.

3. Difusi tiga tahap. Untuk proses difusi dua tahap yang dijelaskan di atas, tahap ketiga ditambahkan - difusi seng yang dangkal untuk membentuk lapisan

Pada akhir proses difusi dan pendinginan ampul, pelat galium arsenida dilepas dan ujungnya dipotong untuk mengidentifikasi transisi, menentukan kedalaman kemunculannya dan mengamati karakteristiknya secara visual: kemerataan, lebar, dll. Agar ke

untuk membuat transisi terlihat jelas, chip digoreskan dalam larutan atau setetes larutan diterapkan ke permukaan yang terkelupas dan ditahan selama 15–30 detik, setelah itu pelat dibilas dengan air suling. Dua garis dapat dilihat pada permukaan yang tergores: garis bawah mendefinisikan batas transisi, dan garis atas adalah tempat di mana degenerasi bahan tipe- dimulai.

Mekanisme difusi seng menjadi galium arsenida. Distribusi konsentrasi seng dalam galium arsenida sebagai hasil difusi adalah anomali. Untuk difusi seng pada suhu di bawah, dapat digambarkan dengan fungsi galat Gaussian, yaitu persamaan (8,4) dan (8,5); dalam hal ini, nilai koefisien difusi dapat dihitung dengan mempertimbangkan parameter yang diberikan dalam Tabel. 8.3. Untuk suhu difusi di atas 800 °C, distribusi seng dalam galium arsenida tidak mengikuti pola klasik ini. Contoh khas dari distribusi anomali seng ditunjukkan pada gambar.

8.13 untuk difusi pada suhu selama

Fenomena anomali selama difusi seng ke dalam galium arsenida adalah subyek dari banyak penelitian. Fakta-fakta berikut telah dicatat.

Beras. 8.13. Profil distribusi konsentrasi seng dalam pelat gallium arseiide untuk berbagai konsentrasi permukaan pada suhu difusi dan durasi sekitar

Pada suhu difusi di atas, koefisien difusi seng sangat tergantung pada konsentrasi arsenik, dan kelarutan seng dalam galium arsenida meningkat bahkan tiga kali lipat (dari 1017 ke , yaitu, tanpa adanya gradien konsentrasi seng pada Sampel.

Atom seng dapat ditemukan di galium arsenida baik di tempat galium atau di celah, oleh karena itu, difusi seng dapat terjadi di sepanjang kekosongan galium dan di sepanjang celah. Hukum Fick untuk mekanisme difusi ganda seperti itu dapat dinyatakan dengan persamaan

di mana dan adalah koefisien difusi seng di atas celah dan di atas mekanisme substitusi galium.

Persamaan ini dapat disederhanakan dengan memasukkan koefisien difusi efektif:

Hasil difusi isokonsentrasi menunjukkan bahwa, pada konsentrasi seng tinggi, difusi di sepanjang celah mendominasi, yaitu.

Akibatnya, difusi isokonsentrasi juga dapat dijelaskan oleh persamaan (8.4). Koefisien difusi isokonsentrasi dapat dihitung berdasarkan analisis konsentrasi atom seng interstisial dan kekosongan galium. Ketergantungannya yang kuat pada konsentrasi seng ditunjukkan pada gambar. 8.14.

Beras. 8.14, Ketergantungan koefisien difusi seng dalam galium arsenida pada konsentrasi seng.

Namun, di bawah kondisi teknologi nyata pada suhu tinggi, konsentrasi permukaan seng pada galium arsenida mencapai sedikit melebihi kerapatan uap seng dalam ampul. Dengan tidak adanya tekanan arsenik dalam ampul, distribusi seng dalam sampel terdistorsi secara tidak dapat direproduksi, dan

Transisi tidak merata, terutama pada konsentrasi seng yang rendah. Pengenalan arsenik ke dalam ampul secara substansial memperbaiki situasi. Ketergantungan koefisien difusi pada konsentrasi seng menurun secara signifikan, difusi berlangsung lebih teratur, dan transisi menjadi lancar.

Perhatian harus diberikan pada fakta bahwa fenomena anomali dalam difusi seng terjadi pada suhu di atas suhu awal penguraian galium arsenida.Oleh karena itu, tekanan arsenik harus dibuat dalam ampul, setidaknya sama dengan tekanan disosiasi galium arsenida pada suhu tertentu. Selain itu, karena seng membentuk dua senyawa yang melebur secara kongruen dengan arsenik, seseorang dapat mengharapkan pembentukannya baik pada sumber seng maupun pada permukaan galium arsenida. Proses-proses ini, serta disosiasi galium arsenida, dapat menyebabkan pelepasan galium cair dan pembentukan larutan galium seng dan galium arsenida, sebagai akibatnya timbul gangguan permukaan lokal, yang selanjutnya mendistorsi profil difusi dan transisi. Untuk menghilangkan gangguan permukaan ini dan membawa difusi lebih dekat ke rezim isokonsentrasi, seng kadang-kadang disebarkan melalui film yang diendapkan pada galium arsenida, atau dari film yang didoping dengan seng.

Kondisi untuk mencapai difusi seng yang dapat direproduksi menjadi galium arsenida dapat ditentukan oleh n? berdasarkan pertimbangan diagram kesetimbangan fase galium-arsenik-seng (Gbr. 8.15).

Jika hanya unsur seng yang digunakan sebagai difusi, maka arsenik akan dipindahkan dari galium arsenida ke sumber seng sampai fase kesetimbangan seng arsenida terbentuk pada kedua permukaan. Secara alami, ini akan menyebabkan pelepasan galium cair, kerusakan pada permukaan wafer, dan distorsi bagian depan difusi.

Jika sumbernya adalah seng dan arsenik atau seng arsenida, maka semuanya tergantung pada jumlah difusi, komposisi dan suhunya. Dengan sejumlah kecil difusi (beberapa ampul), tidak ada fase kental yang terbentuk - semua seng dan arsenik berada dalam fase uap. Gangguan permukaan transisi dari durasi difusi dan suhu dinyatakan oleh

Kontak dua semikonduktor tipe-n dan tipe-p disebut sambungan-p-n atau sambungan-n-p. Difusi dimulai sebagai akibat dari kontak antara semikonduktor. Beberapa elektron pergi ke lubang, dan beberapa lubang pergi ke sisi elektron.

Akibatnya, semikonduktor bermuatan: n positif, dan p negatif. Setelah medan listrik yang akan timbul pada zona transisi mulai menghambat pergerakan elektron dan hole, difusi akan berhenti.

Saat menghubungkan persimpangan pn ke arah depan, itu akan melewati arus melalui dirinya sendiri. Jika Anda menghubungkan persimpangan pn ke arah yang berlawanan, maka itu praktis tidak akan melewatkan arus.

Grafik berikut menunjukkan karakteristik tegangan arus dari sambungan maju dan mundur dari sambungan pn.

Pembuatan dioda semikonduktor

Garis putus-putus menunjukkan karakteristik tegangan arus dari sambungan langsung pn-junction, dan garis putus-putus menunjukkan hubungan sebaliknya.
Dapat dilihat dari grafik bahwa sambungan pn asimetris terhadap arus, karena pada arah maju hambatan sambungan jauh lebih kecil daripada pada arah sebaliknya.

Sifat-sifat sambungan pn banyak digunakan untuk menyearahkan arus listrik. Untuk melakukan ini, dioda semikonduktor dibuat berdasarkan sambungan pn.

Biasanya, germanium, silikon, selenium dan sejumlah zat lain digunakan untuk membuat dioda semikonduktor. Mari kita pertimbangkan secara lebih rinci proses pembuatan sambungan pn menggunakan germanium dengan semikonduktor tipe-n.

Transisi semacam itu tidak dapat diperoleh dengan menghubungkan dua semikonduktor secara mekanis dengan jenis konduktivitas yang berbeda. Ini tidak mungkin karena celah antara semikonduktor terlalu besar.

Dan kita membutuhkan ketebalan pn-junction tidak lebih dari jarak antar atom. Untuk menghindari hal ini, indium dilebur ke salah satu permukaan sampel.

Untuk membuat dioda semikonduktor, semikonduktor yang didoping tipe-p yang mengandung atom indium dipanaskan hingga suhu tinggi. Pasangan pengotor tipe-n diendapkan pada permukaan kristal. Selanjutnya, karena difusi, mereka dimasukkan ke dalam kristal itu sendiri.

Pada permukaan kristal yang memiliki konduktivitas tipe-p, terbentuk daerah dengan konduktivitas tipe-n. Gambar berikut menunjukkan secara skematis seperti apa bentuknya.

Untuk mengecualikan efek udara dan cahaya pada kristal, kristal ditempatkan dalam wadah logam tertutup. Pada diagram sirkuit, dioda ditunjuk dengan ikon khusus berikut.

Penyearah solid-state memiliki keandalan yang sangat tinggi dan masa pakai yang lama. Kerugian utama mereka adalah mereka hanya dapat bekerja dalam kisaran suhu yang kecil: dari -70 hingga 125 derajat.

Dioda semikonduktor

Dioda semikonduktor adalah elemen rangkaian listrik yang memiliki dua terminal dan memiliki konduktivitas listrik satu sisi. Semua dioda semikonduktor dapat dibagi menjadi dua kelompok: penyearah dan khusus. Dioda penyearah, seperti namanya, dirancang untuk menyearahkan arus bolak-balik. Tergantung pada frekuensi dan bentuk tegangan bolak-balik, mereka dibagi menjadi frekuensi tinggi, frekuensi rendah dan pulsa. Jenis khusus dioda semikonduktor menggunakan sifat yang berbeda pn transisi: fenomena kerusakan, kapasitansi penghalang, keberadaan bagian dengan resistansi negatif, dll.

Secara struktural, dioda penyearah dibagi menjadi planar dan titik, dan menurut teknologi manufaktur menjadi paduan, difusi dan epitaksi. Dioda planar karena area yang luas pn-junction digunakan untuk menyearahkan arus tinggi. Dioda titik memiliki area sambungan kecil dan, karenanya, dirancang untuk menyearahkan arus kecil. Untuk meningkatkan tegangan tembus longsoran, digunakan kutub penyearah yang terdiri dari rangkaian dioda yang dihubungkan seri.

Dioda penyearah daya tinggi disebut dioda daya. Bahan untuk dioda tersebut biasanya silikon atau galium arsenida. Germanium praktis tidak digunakan karena ketergantungan suhu yang kuat dari arus balik. Dioda paduan silikon digunakan untuk menyearahkan arus bolak-balik hingga 5 kHz. Dioda difusi silikon dapat beroperasi pada frekuensi tinggi hingga 100 kHz. Dioda epitaxial silikon dengan substrat logam (dengan penghalang Schottky) dapat digunakan pada frekuensi hingga 500 kHz. Dioda galium arsenida mampu beroperasi pada rentang frekuensi hingga beberapa MHz.

Pengoperasian dioda didasarkan pada penggunaan transisi lubang elektron - lapisan tipis bahan antara dua area dengan jenis konduktivitas listrik yang berbeda - n dan p. Properti utama dari transisi ini adalah konduktivitas listrik asimetris, di mana kristal melewati arus dalam satu arah dan tidak melewati yang lain. Perangkat transisi elektron-lubang ditunjukkan pada Gambar. 1.1, a. Salah satu bagiannya didoping dengan pengotor donor dan memiliki konduktivitas elektronik ( n-wilayah); yang lain, diolah dengan pengotor akseptor, memiliki konduktivitas lubang ( p-wilayah). Konsentrasi pembawa di daerah berbeda tajam. Selain itu, kedua bagian mengandung konsentrasi kecil pembawa minoritas.

Gbr.1.1. pn transisi:

a - perangkat, b - biaya ruang

elektron dalam n- daerah cenderung menembus ke dalam p- wilayah di mana konsentrasi elektron jauh lebih rendah. Demikian juga, lubang di p-daerah dipindahkan ke n-wilayah. Sebagai hasil dari pergerakan muatan yang berlawanan, yang disebut arus difusi muncul. Elektron dan lubang, setelah melewati antarmuka, meninggalkan muatan yang berlawanan, yang mencegah aliran arus difusi lebih lanjut. Akibatnya, keseimbangan dinamis ditetapkan pada batas, dan ketika menutup p- dan n- daerah tidak ada arus mengalir di sirkuit. Distribusi kerapatan muatan ruang dalam transisi ditunjukkan pada Gambar 1.1, b. Dalam hal ini, di dalam kristal pada antarmuka ada medan listrik sendiri E okt. , yang arahnya ditunjukkan pada Gambar 1.1, a. Intensitasnya maksimum pada antarmuka, di mana ada perubahan mendadak pada tanda muatan ruang. Dan kemudian semikonduktor itu netral.

Tinggi penghalang potensial pada pn transisi ditentukan oleh beda potensial kontak n- dan p-area, yang, pada gilirannya, tergantung pada konsentrasi pengotor di dalamnya:

, (1.1)

di mana adalah potensial termal, T n dan hal adalah konsentrasi elektron dan hole di n- dan p-daerah, dan aku adalah konsentrasi pembawa muatan dalam semikonduktor yang tidak didoping.

Beda potensial kontak untuk germanium adalah 0,6 ... 0,7 V, dan untuk silikon - 0,9 ... 1,2 V. Ketinggian penghalang potensial dapat diubah dengan menerapkan tegangan eksternal ke pn transisi. Jika medan tegangan eksternal bertepatan dengan yang internal, maka ketinggian penghalang potensial meningkat; ketika tegangan yang diberikan dibalik, tinggi penghalang berkurang. Jika tegangan yang diberikan sama dengan beda potensial kontak, maka penghalang potensial menghilang sepenuhnya.

Oleh karena itu, jika tegangan eksternal menurunkan penghalang potensial, itu disebut langsung, dan jika meningkatkannya, itu disebut terbalik.

Simbol dan karakteristik arus-tegangan (CVC) dari dioda ideal ditunjukkan pada Gambar. 1.2.

Keluaran yang harus diberi potensial positif disebut anoda, keluaran dengan potensial negatif disebut katoda (Gbr. 1.2, a). Dioda ideal dalam arah konduktif memiliki hambatan nol. Dalam arah non-konduktif - resistansi yang sangat besar (Gbr. 1.2, b).

Gambar 1.2 Simbol (a) dan CVC

karakteristik dioda ideal (b)

dalam semikonduktor R-tipe, lubang adalah pembawa utama. Konduktivitas listrik lubang dibuat dengan memasukkan atom pengotor akseptor. Valensi mereka adalah satu kurang dari atom semikonduktor. Dalam hal ini, atom pengotor menangkap elektron semikonduktor dan membuat lubang - pembawa muatan bergerak.

dalam semikonduktor n-jenis pembawa utama adalah elektron. Konduktivitas listrik elektronik dibuat dengan memasukkan atom pengotor donor. Valensi mereka satu lebih dari atom semikonduktor. Membentuk ikatan kovalen dengan atom semikonduktor, atom pengotor tidak menggunakan 1 elektron, yang menjadi bebas. Atom-atom itu sendiri menjadi ion positif yang tidak bergerak.

Jika sumber tegangan dihubungkan ke terminal eksternal dioda dengan arah maju, maka sumber tegangan ini akan menghasilkan daerah transisi medan listrik diarahkan ke internal. Bidang yang dihasilkan akan berkurang. Ini akan memulai proses difusi. Arus searah akan mengalir pada rangkaian dioda. Semakin besar nilai tegangan luar, semakin kecil nilai medan dalam, semakin sempit lapisan pemblokiran, semakin besar nilai arus searah. Dengan peningkatan tegangan eksternal, arus searah meningkat secara eksponensial (Gbr. 1.3). Ketika nilai tegangan eksternal tertentu tercapai, lebar lapisan penghalang akan berkurang menjadi nol. Arus maju hanya akan dibatasi oleh hambatan volume dan akan meningkat secara linier dengan meningkatnya tegangan.

Gbr.1.3. Karakteristik IV dari dioda nyata

Dalam hal ini, jatuh tegangan pada dioda adalah jatuh tegangan maju. Nilainya kecil dan tergantung pada bahannya:

germanium Ge: kamu pr= (0,3 - 0,4) V;

silikon Si: kamu pr\u003d (0,6 - 1) V.

Jika Anda mengubah polaritas tegangan eksternal, maka medan listrik sumber ini akan bertepatan dengan yang internal. Medan yang dihasilkan akan bertambah, lebar lapisan penghalang akan bertambah, dan arus idealnya tidak mengalir ke arah yang berlawanan; tetapi karena semikonduktor tidak ideal dan selain operator seluler utama ada sejumlah kecil yang kecil, akibatnya, arus balik muncul. Nilainya tergantung pada konsentrasi pembawa minoritas dan biasanya beberapa hingga puluhan mikroampere.

Konsentrasi pembawa minoritas lebih kecil dari konsentrasi pembawa utama, sehingga arus baliknya kecil. Besarnya arus ini tidak tergantung pada besarnya tegangan balik. Arus balik silikon beberapa kali lipat lebih kecil dari germanium, tetapi dioda silikon memiliki penurunan tegangan maju yang lebih tinggi. Konsentrasi pembawa minoritas tergantung pada suhu, dan seiring bertambahnya, arus balik meningkat, sehingga disebut arus termal I o:

I o (T) \u003d I o (T o)e a D T,

DT=T-T o ; dan Ge =0,09k -1; dan Si \u003d 0.13k -1; Saya oGe >> Saya oSi . .

Ada rumus perkiraan

I o (T)=I o (T o)2 T * ,

di mana T *- kenaikan suhu, yang sesuai dengan penggandaan arus termal,

T*Ge=8...10oC; T*Si= 6°C.

Ekspresi analitis untuk VAC r-p transisi terlihat seperti:

, (1.2)

di mana kamu adalah tegangan eksternal yang diterapkan.

Untuk suhu 20°C φ t = 0,025V.

Dengan peningkatan suhu karena peningkatan arus termal dan penurunan penghalang potensial, penurunan resistansi lapisan semikonduktor, pergeseran cabang langsung dari karakteristik I-V terjadi di wilayah arus tinggi. . Resistansi volume semikonduktor berkurang n dan R. Akibatnya, drop tegangan maju akan lebih sedikit. Ketika suhu naik, karena penurunan perbedaan antara konsentrasi pembawa mayor dan minor, penghalang potensial dari lapisan penghalang berkurang, yang juga akan menyebabkan penurunan kamu pr, karena lapisan penghalang akan hilang pada tegangan yang lebih rendah.

Arus yang sama akan sesuai dengan tegangan maju yang berbeda (Gbr. 1.4), membentuk perbedaan DU,

di mana e- koefisien suhu tegangan.

Jika arus yang melalui dioda konstan, maka jatuh tegangan pada dioda akan berkurang. Dengan peningkatan suhu sebesar satu derajat, penurunan tegangan maju berkurang sebesar 2 mV.

Beras. 1.4. VAC r-p transisi pada Gambar. 1.5. CVC germanium dan

suhu yang berbeda dari dioda silikon

Saat suhu naik, cabang kebalikan dari karakteristik tegangan arus bergeser ke bawah (Gbr. 1.4). Kisaran suhu operasi untuk dioda germanium adalah 80 ° C, untuk dioda silikon 150 ° C.

Karakteristik IV dioda germanium dan silikon ditunjukkan pada Gambar 1.5.

Resistansi diferensial r-p transisi (Gbr. 1.6):

(1.3)

Dengan meningkatnya arus r d- berkurang.

Gambar 1.6 Definisi Diferensial

resistansi dioda

resistensi DC r-p transisi: .

Resistansi DC dicirikan oleh koefisien sudut kemiringan garis lurus yang ditarik dari titik asal ke titik tertentu. Resistansi ini juga tergantung pada besarnya arus: dengan meningkatnya I, resistansi menurun . R Ge< R Si .

Karakteristik IV dioda semikonduktor agak berbeda dari karakteristik IV dioda ideal. Jadi, karena kebocoran arus melintasi permukaan kristal, arus balik sebenarnya akan lebih besar daripada arus termal. Dengan demikian, resistansi terbalik dari dioda nyata lebih kecil dari yang ideal. r-p transisi.

Jatuh tegangan maju lebih besar dari ideal r-p transisi. Hal ini disebabkan jatuh tegangan melintasi lapisan semikonduktor. R dan P Tipe. Selain itu, di dioda nyata salah satu lapisan R atau P memiliki konsentrasi pembawa utama yang lebih tinggi daripada yang lain. Lapisan dengan konsentrasi pembawa mayoritas yang tinggi disebut emitor; ia memiliki resistansi yang dapat diabaikan. Lapisan dengan konsentrasi pembawa mayoritas yang lebih rendah disebut basa. Ini memiliki cukup banyak resistensi.

Kenaikan jatuh tegangan maju terjadi karena jatuh tegangan melintasi resistansi basis.

Untuk menghitung sirkuit elektronik yang mengandung dioda semikonduktor, menjadi perlu untuk merepresentasikannya dalam bentuk sirkuit yang setara. Rangkaian ekivalen dioda semikonduktor dengan pendekatan linier sepotong-sepotong dari CVC-nya ditunjukkan pada Gambar 1.7. Gambar 1.8 menunjukkan rangkaian ekivalen menggunakan karakteristik I–V dari dioda ideal dan karakteristik I–V dari ideal pn transisi ( r d adalah hambatan dioda, r adalah resistansi kebocoran dioda).

Gambar 1.7. Perkiraan karakteristik arus-tegangan dioda

segmen linier

Gambar 1.8. Mengganti Dioda Menggunakan Karakteristik I-V

dioda ideal (a) dan ideal CVC pn transisi (b)

Pengoperasian dioda pada rangkaian dengan beban. Pertimbangkan rangkaian paling sederhana dengan dioda dan resistor, dan aksi tegangan bipolar pada inputnya (Gbr. 1.9). Pola distribusi tegangan pada elemen rangkaian ditentukan oleh posisi garis beban (Gbr. 1.10) - pada grafik CVC dioda, dua titik diplot sepanjang sumbu tegangan di kedua arah, ditentukan oleh + Um dan –Um tegangan suplai, yang sesuai dengan tegangan melintasi dioda dengan beban korsleting R n, dan arus diendapkan pada sumbu arus di kedua arah U m / R n dan - U m / R n, yang sesuai dengan dioda korsleting. Kedua titik ini dihubungkan berpasangan oleh garis lurus, yang disebut beban. Persimpangan garis beban R n di kuadran pertama dan ketiga dengan cabang

Karakteristik I–V dioda untuk setiap fase tegangan suplai sesuai dengan:

Beras. 1.9. Sirkuit dengan dioda dan Gambar. 1.10. Dioda CVC dengan beban

beban langsung

arus identik mereka (yang diperlukan ketika mereka terhubung secara seri) dan menentukan posisi titik operasi.

setengah gelombang positif U>0, U=Um.

Polaritas ini langsung untuk dioda. Arus dan tegangan akan selalu memenuhi karakteristik arus-tegangan:

,

di samping itu:

U d \u003d U m - I d R H;

pada Saya d \u003d 0, U d \u003d U m;

pada U d \u003d 0, saya d \u003d U m / R H;

dengan koneksi langsung U m >> U pr(Gbr. 1.10).

Dalam aplikasi praktis kamu pr>0 (kamu pr- tegangan maju) saat dioda terbuka. Ketika dioda beroperasi dalam arah maju, tegangan melintasinya minimal - ( Ge-0.4V; Si-0,7 V), dan dapat dianggap kira-kira sama dengan nol. Arus kemudian akan maksimum.

Gambar 1.11. Sinyal tegangan dan arus dalam rangkaian dioda dengan beban

.

setengah gelombang negatif kamu<0, U= -U m .

Karakteristik dioda adalah sama, tetapi

U d \u003d -U m -I d R H,;

Saya d \u003d 0, U d \u003d U m;

U d =0, I d =U m /R H ; U H<

Kapasitas r-p transisi. Saat dihidupkan r-p transisi ke arah yang berlawanan, serta pada tegangan maju kecil di wilayah tersebut r-p transisi ada lapisan listrik ganda: di R daerah - negatif, in P daerah - positif.

Akumulasi muatan yang tidak terkompensasi di lapisan ini menyebabkan munculnya kapasitansi r-p transisi, yang disebut kapasitansi penghalang. Ini mencirikan perubahan muatan yang terakumulasi dengan perubahan tegangan eksternal sesuai dengan Gambar 1.12. C b \u003d dQ / dU .

Beras. 1.12. Ketergantungan kapasitansi penghalang

dari tegangan balik.

Kapasitansi penghalang tergantung pada dimensi geometris r-p transisi. Dengan bertambahnya kamu arr lebar r-p transisi meningkat, dan kapasitansi menurun.

Ketika dioda dihidupkan ke arah depan, kapasitansi penghalang praktis menghilang, dan di lapisan dasar dioda, pembawa minoritas yang ditransfer dari emitor menumpuk. Akumulasi muatan ini juga menciptakan efek kapasitansi, yang disebut kapasitansi difusi. C d biasanya melebihi C b.

Kapasitas difusi ditentukan C d \u003d dQ d / dU.

Kapasitansi ini mempengaruhi pengoperasian dioda pada frekuensi tinggi. Kapasitas r-p transisi termasuk dalam rangkaian ekivalen (Gbr. 1.13).

Beras. 1.13. Rangkaian ekivalen dioda dengan memperhitungkan kapasitansi:

a – kapasitansi penghalang; b - kapasitas difusi

Proses transien dalam dioda. Ketika dioda beroperasi dengan sinyal frekuensi tinggi (1-10 MHz), proses transisi dari keadaan non-konduktif ke keadaan konduktif dan sebaliknya tidak terjadi secara instan karena adanya kapasitansi dalam transisi, karena akumulasi muatan di dasar dioda.

Gambar 1.14 menunjukkan diagram waktu perubahan arus melalui dioda dan beban dengan pulsa persegi panjang dari tegangan suplai. Kapasitansi dalam rangkaian dioda mendistorsi tepi depan dan belakang pulsa, menyebabkan waktu penyerapan muncul tp.

Saat memilih dioda untuk rangkaian tertentu, sifat frekuensi dan kecepatannya harus diperhitungkan.

Beras. 1.14. Proses sementara di

beralih dioda:

t f1- durasi ujung depan transisi;

t f2- durasi trailing edge;

tp- waktu pembubaran.

Kerusakan r-p transisi. Tegangan balik dioda tidak dapat meningkat ke nilai besar yang sewenang-wenang. Pada beberapa tegangan balik, karakteristik masing-masing jenis dioda, ada peningkatan tajam pada arus balik. Efek ini disebut breakdown transisi. Ada beberapa jenis kerusakan (Gbr. 1.15):

1 - kerusakan longsoran, ketika peningkatan arus balik terjadi karena penggandaan longsoran dari operator non-utama;

Beras. 1.15. CVC untuk berbagai jenis kerusakan

Kerusakan 2 terowongan, ketika mengatasi penghalang potensial dan lapisan pemblokiran terjadi karena efek terowongan.

Selama longsoran salju dan kerusakan terowongan, arus balik meningkat pada tegangan balik yang konstan.

Ini adalah gangguan listrik. Mereka reversibel. Setelah dihapus kamu arr dioda memulihkan sifat-sifatnya.

3- kerusakan termal, itu terjadi ketika jumlah panas yang dilepaskan dalam r-p persimpangan, lebih banyak panas yang dilepaskan oleh permukaan dioda ke lingkungan. Namun, dengan meningkatnya suhu r-p transisi, konsentrasi pembawa minoritas meningkat, yang mengarah pada peningkatan yang lebih besar pada arus balik, yang, pada gilirannya, menyebabkan peningkatan suhu, dll. Karena untuk dioda yang dibuat atas dasar germanium, saya ar lebih dari untuk dioda berbasis silikon, maka untuk yang pertama, kemungkinan kerusakan termal lebih tinggi daripada yang terakhir. Oleh karena itu, suhu operasi maksimum untuk dioda silikon lebih tinggi (150 o ... 200 o C) daripada dioda germanium (75 o ... 90 o C).

Dengan kerusakan ini r-p transisi dihancurkan.

pertanyaan tes.

1. Apa itu dioda semikonduktor? Karakteristik tegangan-arus dari dioda ideal dan nyata?

2. Bahan apa yang digunakan untuk membuat dioda semikonduktor? Bagaimana cara membuat daerah dengan satu atau beberapa jenis konduktivitas dalam substrat semikonduktor?

3. Berapakah medan listrik intrinsik dalam kristal pada batas? p-n- transisi? Bagaimana itu berubah ketika tegangan eksternal diterapkan?

4. Apa yang menjelaskan efek konduksi satu arah? p-n- persimpangan dalam semikonduktor?

5. Karakteristik tegangan arus pn-transisi untuk dioda germanium dan silikon ketika suhu luar berubah?

6. Bagaimana resistansi diferensial dioda ditentukan?

7. Bagaimana karakteristik arus-tegangan dioda dengan garis lurus beban dibangun?

8. Jelaskan mekanisme pembentukan penghalang dan kapasitansi difusi dioda? Bagaimana mereka mempengaruhi pengoperasian dioda di sirkuit AC?

Kuliah 2 Tipe khusus