CHƢƠNG III : LINH KIỆN BÁN DẪN
b. Lớp tiếp xúc P-N phân cực thuận
Khi đặt một điện trường ngoài lên lớp chuyển tiếp P - N theo chiều cực dương nối với P và cực âm nối với N thì chuyển tiếp P - N được gọi là phân cực thuận.
Hình 3.3: Lớp tiếp xúc P-N phân cực thuận
Điện trường ngoài ngược chiều với điện trường tiếp xúc và phá vỡ trạng thái cân bằng của chuyển tiếp P - N. Cực dương của nguồn điện áp ngoài sẽ đẩy các lỗ trống từ bên P về phía bên N và bị hút về cực âm của nguồn. Ngược lại, cực âm của nguồn đẩy electron bên N về phía bên P và bị hút về dương nguồn tạo thành mạch kín. Như vậy, nguồn điện áp ngoài đã làm cho các hạt dẫn đa số dễ dàng di chuyển qua chuyển tiếp tạo thành dòng thuận Ith. Thực chất đây là dòng tổng của dòng khuếch tán và dòng trôi nhưng dòng khuếch tán lớn hơn nhiều so với dòng trôi.
Dòng điện thuận tăng theo quy luật hàm mũ cùng với sự tăng của điện áp ngoài theo chiều thuận:
Tài liệu giảng dạy môn học Kỹ thuật Điện – Điện tử 83 Trong đó:
q: điện tích của điện tử (q = 1,6.10-19 C) S: diện tích tiếp xúc
LP: độ dài khuếch tán của lỗ trống DP: hệ số khuếch tán của lỗ trống p(N): nồng độ lỗ trống ở bán dẫn lại N Eng: điện áp ngoài (+)
iP(0): mật độ dòng lỗ trống đi qua chuyển tiếp
Những hạt dẫn đa số sau khi vượt qua chuyển tiếp P-N sang phía bán dẫn bên kia gọi là các hạt thiểu số trội và hiện tượng này gọi là hiện tượng tiêm hạt dẫn thiểu số trội qua miền điện tích không gian.