Журнал-напівпровідник: домішковий напівпровідник можна отримати шляхом включення невеликої кількості домішкових елементів у власний напівпровідник шляхом дифузійного процесу.
Напівпровідник N-типу і напівпровідник P-типу можуть бути сформовані згідно з домішковим елементом, легованим, а провідність домішкового напівпровідника можна контролювати, контролюючи концентрацію домішкового елемента.
Напівпровідник N-типу: напівпровідник N-типу утворюється шляхом включення валентного елемента (наприклад, фосфору) в кристал чистого кремнію для заміни положення атома кремнію в кристалічній решітці.
Оскільки зовнішній шар домішкового атома має п'ять валентних електронів, крім формування ковалентного зв'язку з навколишнім атомом кремнію, додається ще один електрон. Додаткові електрони не пов'язані ковалентними зв'язками і стають вільними електронами. У напівпровіднику N-типу концентрація вільних електронів більше, ніж концентрація дірок, тому вільні електрони називаються більшістю носіїв, а отвори є мінорними. Оскільки домішковий атом може забезпечувати електрони, його називають донорним атомом. Напівпровідник типу P: напівпровідник типу P утворюється шляхом легування тривалентного елемента (наприклад, бору) в кристал чистого кремнію для заміни положення атома кремнію в кристалічній решітці.
Оскільки зовнішній шар домішкового атома має три валентні електрони, коли вони утворюють ковалентную зв'язок з навколишнім атомом кремнію, генерується "вакансія". Коли зовнішній електрон атома кремнію заповнює вакансію, в ній створюється її ковалентний зв'язок А отвір. Тому в напівпровіднику типу P отвори є багаточастинними, а вільні електрони - меншістю. Оскільки вакансії в домішкових атомах поглинають електрони, вони називаються акцепторними атомами.
Перехід PN
PN-перехід: напівпровідники P-типу і напівпровідники N-типу виготовляються на одній і тій же кремнієвій пластині, використовуючи різні процеси легування, і на їх межі формується PN-перехід.
Рух дифузії: речовина завжди рухається з місця, де концентрація висока до низької концентрації, а рух через різницю в концентрації стає дифузійним рухом. Коли напівпровідник p-типу і напівпровідник N-типу виготовляються разом, на їх межі, різниця концентрацій між двома носіями велика, і отвори в P-області обов'язково дифундуються в бік N-області, і в той же час Час, N область Вільні електрони також неминуче дифундують в P-область. Оскільки вільні електрони, що дифундують в P-область, збігаються з отворами, а отвори, що дифундують в N-область, відповідають вільним електронам, концентрація множинних іонів зменшується поблизу межі розділу, а в області P з'являються негативні іони. В області область позитивних іонів з'являється в N-області, і вони нерухомі, і стають просторовими зарядами для формування вбудованого електричного поля ε.
По мірі просування дифузії область просторового заряду розширюється, а вбудоване електричне поле посилюється. Напрямок від області N до області P, що просто відбувається для організації дифузійного руху.
Рух дрейфування: Під дією сили електричного поля рух носіїв називається дрейфуючим рухом.
Коли область просторового заряду утворюється під дією вбудованого електричного поля, меншість має дрейфуючий рух, отвори рухаються від N-області до P-області, а вільні електрони рухаються від P-області до N-області. регіону. При нізкому електричному полі та іншому збудженні кількість мульти-частин, що беруть участь у дифузійному русі, дорівнює кількості дітей-меншин, що беруть участь у дрейфовому русі, таким чином досягаючи динамічної рівноваги і утворюючи PN-перехід. В цей час область просторового заряду має певну ширину, а різниця потенціалів ε = Uho, струм нуль.