Lidhja pn

Lidhja(Kontakti) pn te materialet gjsmëpërçuese


-Kemi nje copëz të pastër të silicit(Si),njëres pjesë të kësaj copëze i shtojmë papastërti trivalente ndërsa pjesës tjetër papastërti pesëvalente,një lidhje e quajtur pn krijohet mes tipeve rezultuese p dhe n te gjysmëpërçuesit.

-Një gjysmëpërçues i tipit p,i përbërë nga atome te silicit dhe atome papastërtie trivalente të borit(B).Atomit të borit(B) i shtohet një vrimë pasi të lidhet me atomet e silicit(Si).Përderisa numri i protoneve është i barabartë me numrin e elektroneve përgjatë gjithë materialit (gjysmëpërçuesit),ai është elektroneutral.

-Nje gjysmëpërçues tjetër i tipit n,i përbër nga atome të silicit(Si) dhe atome papastërtie pesëvalente të antimonit(Sb).Atomi i antimonit(Sb),lëshon një elektron kur lidhet me katër atomet e silicit(Si).Përderisa numri i protoneve është i barabartë me atë të elektroneve(duke përfshirë edhe elektronet e lira)përgjatë gjithë materialit atëherë materiali është elektroneutral.

-Në momentin kur dy materialet e tipeve të ndryshme bashkohen,formojnë te ashtuquajturën lidhjen  pn ose kontaktin pn (nga edhe fitohet dioda).
 Regjioni p ka më shumë vrima(bartës kryesor) nga atomet e papastërtisë dhe vetëm pak  elektrone të lira(bartës minor) të gjeneruara termikisht.
 Regjioni n ka më shumë elektrone të lira (bartës kryesor) nga atomet e papastërtisë dhe vetëm pak vrima(bartës minor) të gjeneruara termikisht.

                   Formimi i regjionit të  varfëruar

-Elektronet e lira në  regjionin n normalisht lëvizin në  të  gjitha drejtimet.Në  momentin e formimit të  lidhjes pn ,elektronet e lira afër lidhjes në  regjionin n fillojnë  të  përhapen përmes lidhjes brenda në  regjionin p ku kombinohen me vrimat afër lidhjes.


-Kur formohet lidhja pn,regjioni n i humbë  elektronet e lira pasi që  ato shpërndahen përtej lidhjes.Kjo krijon një  shtresë  të  ngarkesave pozitive (joneve pozitive pesëvalente),afër lidhjes pn.Pasi që  elektronet lëvizin përmes lidhjes pn,regjioni p i humbë  vrimat pasi të  kombinohen elektronet me vrima.Kjo krijon një  shtresë  negative të  ngarkesave (joneve trivalente) afër lidhjes pn.

-Këto dy shtresa të  ngarkesave pozitive dhe negative formojnë  regjionin e varfëruar,siç është  treguar në  (Fig.2).
-Ky regjion quhet i varfëruar për shkak të  mungesës së  bartësve të  lirë .Regjioni i varfëruar krijohet shumë  shpejtë  dhe është  shumë  më  i hollë  në  krahasim me regjionin p dhe n.

-Përderisa elektronet vazhdojnë  të  difuzohen(shpërndahen) përtej lidhjes pn,dhe shumë  e më  shumë  ngarkesa pozitive dhe negative të  jenë  krijuar afër lidhjes pn,derisa të  jetë  krijuar regjioni i varfëruar.Kusht ky i cili arrihet kur totali i ngarkesave negative në  regjionin e varfëruar mohojnë  përhapjen e elektroneve në  regjionin p(sikurse ngarkesat e emrave të  njëjtë  që  dëbohen) dhe difuzioni ndalet.Me fjalë  të  tjera regjioni i varfëruar sillet sikur një  barrierë  për lëvizjen e mëtejme të  elektroneve përtej lidhjes pn.

                        Barriera e potencialit

-Barrierë  e potencialit quajmë  ndryshimin e potencialit të  fushës elektrike në  regjionin e varfëruar dhe shumën e tensionit që  nevojitet për ti lëvizur elektronet përmes(përtej) fushës elektrike,dhe shprehet në  volt(V).
-Barriera e potencialit varet nga disa faktorë :
1.Tipi i materialit gjysmëpërçues
2.Dopingu dhe
3.Temperatura
-Barriera e potencialit për silicin(Si) është ≈ o.7(V) dhe për germaniumin(Ge) është  ≈0.3(V),në  temperaturë  25 °C.

Referime:
--Electronic Devices by Thomas Floyd--

Elektronikë,Myzafere Limani,Qamil Kabashi!!