Cấu tạo nối P-N Cấu tạo nối P-N Bởi: Trương Văn Tám Hình sau mô tả nối P-N phẳng chế tạo kỹ thuật Epitaxi: Trước tiên, người ta dùng thân Si-n+ (nghĩa pha nhiều nguyên tử cho) Trên thân này, người ta phủ lớp cách điện SiO2 lớp verni nhạy sáng Xong người ta đặt lên lớp verni mặt nạ có lỗ trống dùng xạ để chiếu lên mặt nạ, vùng verni bị chiếu rửa loại axid chừa phần Si-n+, phần lạivẫn phủ verni Xuyên qua phần không phủ verni, người ta cho khuếch tán nguyên tử nhận vào thân Si-n+ để biến vùng thân thành Si-p Sau cùng, người ta phủ kim loại lên vùng p n+ hàn dây nối Ta nối P-N có mặt nối vùng p n+ thẳng Khi nối PN thành lập, lỗ trống vùng P khuếch tán sang vùng N ngược lại, điện tử vùng N khuếch tán sang vùng P Trong di chuyển, điện tử lỗ trống tái hợp với Do đó, có xuất vùng hai bên mối 1/4 Cấu tạo nối P-N nối có ion âm nguyên tử nhận vùng P ion dương nguyên tử cho vùng N ion dương âm tạo điện trường Ej chống lại khuếch tán hạt điện, nghĩa điện trường Ei tạo dòng điện trôi ngược chiều với dòng điện khuếch tán cho dòng điện trung bình tổng hợp triệt tiêu Lúc đó, ta có trạng thái cân nhiệt Trên phương diện thống kê, ta coi vùng có ion cố định vùng hạt điện di chuyển (không có điện tử tự vùng N lỗ trống vùng P) Ta gọi vùng vùng khiếm khuyết hay vùng (Depletion region) Tương ứng với điện trường Ei, ta có điện V0 hai bên mặt nối, V0 gọi rào điện 2/4 Cấu tạo nối P-N Lấy tích phân vế từ x1 đến x2 để ý x1 điện chọn 0volt, mật độ lỗ trống mật độ Ppo vùng P lúc cân Tại x2, điện V0 mật độ lỗ trống Pno vùng N lúc cân Mà: Nên: V0 = VTlog Hoặc: V0 = ( ) PP o Pn o ( ) N DN A KT log e n2 i 3/4 Cấu tạo nối P-N Tương tự trên, ta tìm V0 từ dòng điện khuếch tán điện tử dòng điện trôi điện tử Thông thường nối P-N Si volt nối P-N Ge Với hợp chất Gallium GaAs (Gallium Arsenide), GaP (Gallium Phospho), GaAsP (Gallium Arsenide Phospho), V0 thay đổi từ 1,2 volt đến 1,8 volt Thường người ta lấy trị trung bình 1,6 volt 4/4 ... o ( ) N DN A KT log e n2 i 3/4 Cấu tạo nối P-N Tương tự trên, ta tìm V0 từ dòng điện khuếch tán điện tử dòng điện trôi điện tử Thông thường nối P-N Si volt nối P-N Ge Với hợp chất Gallium GaAs.. .Cấu tạo nối P-N nối có ion âm nguyên tử nhận vùng P ion dương nguyên tử cho vùng N ion dương âm tạo điện trường Ej chống lại khuếch tán hạt điện, nghĩa điện trường Ei tạo dòng điện... vùng (Depletion region) Tương ứng với điện trường Ei, ta có điện V0 hai bên mặt nối, V0 gọi rào điện 2/4 Cấu tạo nối P-N Lấy tích phân vế từ x1 đến x2 để ý x1 điện chọn 0volt, mật độ lỗ trống mật