Pusvadītāji ir vielu klase, kurā, palielinoties temperatūrai, palielinās vadītspēja un samazinās elektriskā pretestība. Šie pusvadītāji būtiski atšķiras no metāliem.

Tipiski pusvadītāji ir germānija un silīcija kristāli, kuros atomus savieno kovalentā saite. Pusvadītājiem ir brīvi elektroni jebkurā temperatūrā. Brīvie elektroni ārēja iedarbībā elektriskais lauks var pārvietoties kristālā, radot elektroniskas vadīšanas strāvu. Elektrona noņemšana no viena no kristāla režģa atoma ārējā apvalka noved pie šī atoma pārvēršanās pozitīvā jonā. Šo jonu var neitralizēt, notverot elektronu no viena no blakus esošajiem atomiem. Tālāk, elektronu pāreju rezultātā no atomiem uz pozitīvajiem joniem, vietas kristālā notiek haotiskas kustības process ar trūkstošo elektronu. Ārēji šis process tiek uztverts kā pozitīva elektriskā lādiņa kustība, ko sauc caurums.

Kad kristāls tiek ievietots elektriskajā laukā, notiek sakārtota caurumu kustība - caurumu vadīšanas strāva.

Ideālā pusvadītāju kristālā elektrisko strāvu rada vienāda skaita negatīvi lādētu elektronu un pozitīvi lādētu caurumu kustība. Ideālo pusvadītāju vadītspēju sauc par iekšējo vadītspēju.

Pusvadītāju īpašības ir ļoti atkarīgas no piemaisījumu satura. Piemaisījumi ir divu veidu - donoru un akceptoru.

Tiek saukti piemaisījumi, kas ziedo elektronus un rada elektronisko vadītspēju donors(piemaisījumi, kuru valence ir lielāka nekā galvenā pusvadītāja valence). Pusvadītājus, kuros elektronu koncentrācija pārsniedz caurumu koncentrāciju, sauc par n tipa pusvadītājiem.

Tiek saukti piemaisījumi, kas uztver elektronus un tādējādi rada kustīgus caurumus, nepalielinot vadītspējas elektronu skaitu akceptētājs(piemaisījumi, kuru valence ir mazāka nekā galvenajam pusvadītājam).

Zemā temperatūrā caurumi ir galvenie strāvas nesēji pusvadītāju kristālā ar akceptora piemaisījumu, un elektroni nav galvenie nesēji. Pusvadītājus, kuros caurumu koncentrācija pārsniedz vadītspējas elektronu koncentrāciju, sauc par caurumu pusvadītājiem jeb p tipa pusvadītājiem. Apsveriet divu pusvadītāju kontaktu ar dažāda veida vadītspēju.

Lielāko daļu nesēju savstarpēja difūzija notiek caur šo pusvadītāju robežām: elektroni difundē no n-pusvadītāja p-pusvadītājā un caurumi no p-pusvadītāja uz n-pusvadītāju. Rezultātā n-pusvadītāja sekcija, kas atrodas blakus kontaktam, tiks noplicināta ar elektroniem, un tajā veidosies pārmērīgs pozitīvs lādiņš, pateicoties kailu piemaisījumu jonu klātbūtnei. Caurumu kustība no p-pusvadītāja uz n-pusvadītāju noved pie pārmērīga negatīva lādiņa parādīšanās p-pusvadītāja robežapgabalā. Rezultātā veidojas dubults elektriskais slānis, un rodas kontaktelektriskais lauks, kas novērš galveno lādiņnesēju tālāku difūziju. Šo slāni sauc bloķēšana.

Ārējais elektriskais lauks ietekmē barjeras slāņa elektrisko vadītspēju. Ja pusvadītāji ir savienoti ar avotu, kā parādīts attēlā. 55, tad ārējā elektriskā lauka iedarbībā galvenie lādiņnesēji - brīvie elektroni n-pusvadītājā un caurumi p-pusvadītājā - virzīsies viens pret otru uz pusvadītāju saskarni, savukārt p-n biezums. krustojums samazinās, tāpēc samazinās tā pretestība. Šajā gadījumā strāvas stiprumu ierobežo ārējā pretestība. Šo ārējā elektriskā lauka virzienu sauc par tiešo. P-n-pārejas tiešais savienojums atbilst 1. sadaļai par strāvas-sprieguma raksturlīkni (sk. 57. att.).

Elektriskās strāvas nesēji dažādās vidēs un strāvas-sprieguma raksturlielumi ir apkopoti tabulā. 1.

Ja pusvadītāji ir savienoti ar avotu, kā parādīts attēlā. 56, tad elektroni n-pusvadītājā un caurumi p-pusvadītājā ārēja elektriskā lauka ietekmē pārvietosies no robežas uz pretējās puses. Barjeras slāņa biezums un līdz ar to tā pretestība palielinās. Ar šo ārējā elektriskā lauka virzienu - reverso (bloķēšanu) caur saskarni iziet tikai nelieli lādiņnesēji, kuru koncentrācija ir daudz mazāka nekā galvenajām, un strāva ir praktiski nulle. Pn krustojuma apgrieztā iekļaušana atbilst 2. sadaļai par strāvas-sprieguma raksturlielumu (57. att.).

Jerjutkins Jevgeņijs Sergejevičs
augstākās kvalifikācijas kategorijas fizikas skolotājs, vidusskola №1360, Maskava

Ja izveidojat tiešu savienojumu, tad ārējais lauks neitralizēs bloķējošo lauku, un strāvu veidos galvenie lādiņu nesēji.

Rīsi. 9. p-n krustojums ar tiešu savienojumu ()

Šajā gadījumā mazākuma pārvadātāju strāva ir niecīga, tās praktiski nav. Tāpēc p-n pāreja nodrošina vienvirziena elektriskās strāvas vadīšanu.

Rīsi. 10. Silīcija atomu struktūra ar temperatūras paaugstināšanos

Pusvadītāju vadītspēja ir elektronu caurums, un šādu vadītspēju sauc par iekšējo vadītspēju. Un atšķirībā no vadošajiem metāliem, paaugstinoties temperatūrai, brīvo lādiņu skaits tikai palielinās (pirmajā gadījumā tas nemainās), tāpēc pusvadītāju vadītspēja palielinās, palielinoties temperatūrai, un pretestība samazinās.

Ļoti svarīgs jautājums pusvadītāju izpētē ir piemaisījumu klātbūtne tajos. Un piemaisījumu klātbūtnes gadījumā jārunā par piemaisījumu vadītspēju.

Pārraidāmo signālu mazais izmērs un ļoti augstā kvalitāte ir padarījusi pusvadītāju ierīces ļoti izplatītas mūsdienu elektroniskajās tehnoloģijās. Šādu ierīču sastāvā var būt ne tikai iepriekš minētais silīcijs ar piemaisījumiem, bet arī, piemēram, germānija.

Viena no šīm ierīcēm ir diode - ierīce, kas var nodot strāvu vienā virzienā un novērst tās pāreju otrā virzienā. To iegūst, implantējot cita veida pusvadītājus p- vai n-veida pusvadītāju kristālā.

Rīsi. 11. Diodes apzīmējums uz diagrammas un attiecīgi tās ierīces diagrammas

Cita ierīce, kurai tagad ir divi p-n savienojumi, tiek saukta par tranzistoru. Tas kalpo ne tikai strāvas plūsmas virziena izvēlei, bet arī tā konvertēšanai.

Rīsi. 12. Tranzistora struktūras shēma un tā apzīmējums uz elektriskās ķēdes, attiecīgi ()

Jāatzīmē, ka mūsdienu mikroshēmās tiek izmantotas daudzas diožu, tranzistoru un citu elektrisko ierīču kombinācijas.

Ieslēgts nākamā nodarbība aplūkosim elektriskās strāvas izplatīšanos vakuumā.

1. Tikhomirova S.A., Yavorsky B.M. Fizika ( pamata līmenis) M.: Mnemosyne. 2012. gads
2. Gendenšteins L.E., Diks Ju.I. Fizikas 10 klase. M.: Ileksa. 2005. gads
3. Mjakiševs G.J., Sinjakovs A.Z., Slobodskovs B.A. Fizika. Elektrodinamika M.: 2010

1. Ierīču darbības principi ().
2. Fizikas un tehnoloģiju enciklopēdija ().

1. Kas izraisa vadīšanas elektronus pusvadītājā?
2. Kas ir pusvadītāja iekšējā vadītspēja?
3. Kā pusvadītāju vadītspēja ir atkarīga no temperatūras?
4. Kāda ir atšķirība starp donora piemaisījumu un akceptora piemaisījumu?
5. * Kāda ir silīcija vadītspēja ar a) gallija, b) indija, c) fosfora, d) antimona piejaukumu?

Pusvadītāji elektriskajā vadītspējā ieņem starpposma vietu starp elektriskās strāvas vadītājiem un nevadītājiem. Pusvadītāju grupā ietilpst daudz vairāk vielu nekā vadītāju un nevadītāju grupās kopā. Raksturīgākie pusvadītāju pārstāvji, kas atraduši praktiska izmantošana tehnoloģijā ir germānija, silīcijs, selēns, telūrs, arsēns, vara oksīds un liels skaits sakausējumu un ķīmiskie savienojumi. Gandrīz visas apkārtējās pasaules neorganiskās vielas ir pusvadītāji. Dabā visizplatītākais pusvadītājs ir silīcijs, kas veido aptuveni 30% no zemes garozas.

Kvalitatīva atšķirība starp pusvadītājiem un metāliem izpaužas galvenokārt pretestības atkarībā no temperatūras. Pazeminoties temperatūrai, samazinās metālu pretestība. Pusvadītājos, gluži pretēji, pazeminoties temperatūrai, pretestība palielinās un tuvojas absolūtā nulle tie praktiski kļūst par izolatoriem.

Pusvadītājos brīvo lādiņnesēju koncentrācija palielinās, palielinoties temperatūrai. Elektriskās strāvas mehānismu pusvadītājos nevar izskaidrot brīvo elektronu gāzes modelī.

Germānija atomu ārējā apvalkā ir četri brīvi saistīti elektroni. Tos sauc par valences elektroniem. Kristāla režģī katru atomu ieskauj četri tuvākie kaimiņi. Saite starp atomiem germānija kristālā ir kovalenta, tas ir, to veic valences elektronu pāri. Katrs valences elektrons pieder diviem atomiem. Valences elektroni germānija kristālā ir daudz spēcīgāk saistīti ar atomiem nekā metālos; tāpēc vadītspējas elektronu koncentrācija istabas temperatūrā pusvadītājos ir daudzkārt mazāka nekā metālos. Netālu no absolūtās nulles temperatūras germānija kristālā visi elektroni ir iesaistīti saišu veidošanā. Šāds kristāls nevada elektrību.

Temperatūrai paaugstinoties, daži valences elektroni var iegūt pietiekami daudz enerģijas, lai salūztu kovalentās saites. Tad kristālā parādīsies brīvie elektroni (vadīšanas elektroni). Tajā pašā laikā saites pārraušanas vietās veidojas brīvas vietas, kuras neaizņem elektroni. Šīs vakances sauc par "caurumiem".

Pie noteiktas pusvadītāju temperatūras laika vienībā veidojas noteikts skaits elektronu caurumu pāru. Tajā pašā laikā notiek apgrieztais process - brīvam elektronam satiekoties ar caurumu, tiek atjaunota elektroniskā saite starp germānija atomiem. Šo procesu sauc par rekombināciju. Elektronu caurumu pārus var izveidot arī tad, kad pusvadītājs tiek apgaismots elektromagnētiskā starojuma enerģijas dēļ.

Ja pusvadītāju ievieto elektriskajā laukā, tad sakārtotajā kustībā tiek iesaistīti ne tikai brīvie elektroni, bet arī caurumi, kas uzvedas kā pozitīvi lādētas daļiņas. Tāpēc strāva I pusvadītājā ir elektronisko I n un cauruma I p strāvu summa: I = I n + I p.

Vadības elektronu koncentrācija pusvadītājā ir vienāda ar caurumu koncentrāciju: n n = n p . Elektronu caurumu vadīšanas mehānisms izpaužas tikai tīros (t.i., bez piemaisījumiem) pusvadītājos. To sauc par savu elektrovadītspēja pusvadītāji.

Piemaisījumu klātbūtnē pusvadītāju elektrovadītspēja stipri mainās. Piemēram, piemaisījumu pievienošana fosfors kristālā silīcijs 0,001 atomprocenta apjomā samazina pretestību par vairāk nekā piecām kārtām.

Pusvadītāju, kurā ir ievadīts piemaisījums (t.i., daļa viena tipa atomu tiek aizstāti ar cita tipa atomiem), sauc par to. dopings vai dopings.

Ir divu veidu piemaisījumu vadītspēja, elektronu un caurumu vadītspēja.

Tādējādi, ja dopings četrvērtīgais germānija (Ge) vai silīcijs (Si) piecvērtīgs - fosfors (P), antimons (Sb), arsēns (As) piemaisījuma atoma vietā parādās papildu brīvais elektrons. Šajā gadījumā piemaisījumu sauc donors .

Dopingā četrvērtīgā germānija (Ge) vai silīcija (Si) trīsvērtīgā - alumīnijs (Al), indijs (Jn), bors (B), gallijs (Ga) - ir līnijas caurums. Tādus piemaisījumus sauc akceptētājs .

Tajā pašā pusvadītāju materiāla paraugā vienai sekcijai var būt p-vadītspēja, bet otrai n-vadītspēja. Šādu ierīci sauc par pusvadītāju diodi.

Prefikss "di" vārdā "diode" nozīmē "divi", tas norāda, ka ierīcei ir divas galvenās "detaļas", divi pusvadītāju kristāli, kas atrodas cieši blakus viens otram: viens ar p-vadītspēju (šī ir zona R), otrs - ar n - vadītspēju (šī ir zona P). Faktiski pusvadītāju diode ir viens kristāls, kura vienā daļā tiek ievadīts donora piemaisījums (zona P), citā - akceptorā (zonā R).

Ja no akumulatora tiek pielikts pastāvīgs spriegums uz diodes "plus" uz zonu R un "mīnus" uz zonu P, tad brīvie lādiņi - elektroni un caurumi - metīsies uz robežu, metīsies uz pn krustojumu. Šeit tie neitralizēs viens otru, jauni lādiņi tuvosies robežai, un diodes ķēdē tiks izveidota līdzstrāva. Tas ir tā sauktais diodes tiešais savienojums - pa to intensīvi pārvietojas lādiņi, ķēdē plūst salīdzinoši liela uz priekšu vērsta strāva.

Tagad mēs mainīsim diodes sprieguma polaritāti, mēs veiksim, kā saka, tā apgriezto iekļaušanu - savienosim akumulatora “plusu” ar zonu P,"mīnuss" - uz zonu R. Brīvie lādiņi tiks novilkti prom no robežas, elektroni aizies uz "plusu", caurumi - uz "mīnusu" un rezultātā pn - krustojums pārvērtīsies par zonu bez brīviem lādiņiem, par tīru izolatoru. Tas nozīmē, ka ķēde pārtrūks, strāva tajā apstāsies.

Joprojām neizies liela apgrieztā strāva caur diodi. Jo papildus galvenajiem brīvajiem lādiņiem (lādiņa nesējiem) - elektroniem, zonā P, un caurumi p zonā - katrā no zonām ir arī niecīgs daudzums pretējās zīmes lādiņu. Tie ir viņu pašu mazie lādiņu nesēji, tie pastāv jebkurā pusvadītājā, parādās tajā atomu termisko kustību dēļ, un tieši tie rada pretējo strāvu caur diodi. Šo lādiņu ir salīdzinoši maz, un reversā strāva ir daudzkārt mazāka par tiešo. Apgrieztās strāvas lielums ir ļoti atkarīgs no: temperatūras vidi, pusvadītāju materiāls un laukums pn pāreja. Palielinoties pārejas laukumam, palielinās tā apjoms un līdz ar to mazākuma nesēju skaits, kas parādās termiskās ģenerācijas un siltuma strāvas pieauguma rezultātā. Bieži vien CVC skaidrības labad tiek parādīts grafiku veidā.

Pusvadītājos tā ir virzīta caurumu un elektronu kustība, ko ietekmē elektriskais lauks.

Eksperimentu rezultātā tika konstatēts, ka pusvadītājos elektrisko strāvu nepavada vielas pārnešana - tie netiek pakļauti ķīmiskās izmaiņas. Tādējādi elektronus var uzskatīt par strāvas nesējiem pusvadītājos.

Var noteikt materiāla spēju tajā veidot elektrisko strāvu.Saskaņā ar šo rādītāju vadītāji ieņem starpstāvokli starp vadītājiem un dielektriķiem. Pusvadītāji ir Dažādi minerāli, daži metāli, metālu sulfīdi utt. Elektrība pusvadītājos rodas brīvo elektronu koncentrācijas dēļ, kas vielā var pārvietoties noteiktā virzienā. Salīdzinot metālus un vadītājus, var atzīmēt, ka pastāv atšķirība starp temperatūras ietekmi uz to vadītspēju. Temperatūras paaugstināšanās noved pie samazināšanās Pusvadītājos palielinās vadītspējas indekss. Ja temperatūra pusvadītājā paaugstinās, tad brīvo elektronu kustība būs haotiskāka. Tas ir saistīts ar sadursmju skaita pieaugumu. Tomēr pusvadītājos, salīdzinot ar metāliem, brīvo elektronu koncentrācija ievērojami palielinās. Šiem faktoriem ir pretēja ietekme uz vadītspēju: jo vairāk sadursmju, jo zemāka vadītspēja, jo lielāka koncentrācija, jo tā ir augstāka. Metālos nav attiecības starp temperatūru un brīvo elektronu koncentrāciju, tāpēc, mainoties vadītspējai, palielinoties temperatūrai, samazinās tikai brīvo elektronu sakārtotas kustības iespēja. Attiecībā uz pusvadītājiem koncentrācijas palielināšanas efekts ir lielāks. Tādējādi, jo vairāk temperatūra paaugstinās, jo lielāka būs vadītspēja.

Pastāv saistība starp lādiņnesēju kustību un tādu jēdzienu kā elektriskā strāva pusvadītājos. Pusvadītājos lādiņnesēju izskatu raksturo dažādi faktori, starp kuriem īpaši svarīga ir materiāla temperatūra un tīrība. Pēc tīrības pusvadītājus iedala piemaisījumos un raksturīgos.

Attiecībā uz iekšējo vadītāju piemaisījumu ietekmi noteiktā temperatūrā nevar uzskatīt par nozīmīgu. Tā kā joslas sprauga pusvadītājos ir maza, iekšējā pusvadītājā, kad temperatūra sasniedz, valences josla ir pilnībā piepildīta ar elektroniem. Bet vadītspējas josla ir pilnīgi brīva: tajā nav elektriskās vadītspējas, un tā darbojas kā ideāls dielektrisks. Citās temperatūrās pastāv iespēja, ka termisko svārstību laikā atsevišķi elektroni var pārvarēt potenciāla barjeru un atrasties vadītspējas joslā.

Tomsona efekts

Termoelektriskā Tomsona efekta princips: pusvadītājos, pa kuriem ir temperatūras gradients, tiek izvadīta elektriskā strāva, papildus džoula siltumam tajos tiks atbrīvoti vai absorbēti papildu siltuma daudzumi atkarībā no tā, kādā virzienā strāva plūst. .

Viendabīgas struktūras parauga nepietiekami vienmērīga karsēšana ietekmē tā īpašības, kā rezultātā viela kļūst nehomogēna. Tādējādi Tomsona fenomens ir specifisks Peltes fenomens. Vienīgā atšķirība ir tā, ka atšķiras nevis parauga ķīmiskais sastāvs, bet gan temperatūras ekscentriskums izraisa šo neviendabīgumu.

Pusvadītāji ir vielas, kas elektrovadītspējas ziņā ieņem starpstāvokli starp labiem vadītājiem un labiem izolatoriem (dielektriķiem).

Pusvadītāji ir arī ķīmiskie elementi (germānija Ge, silīcijs Si, selēns Se, telūrs Te) un savienojumi ķīmiskie elementi(PbS, CdS utt.).

Strāvas nesēju raksturs dažādos pusvadītājos ir atšķirīgs. Dažos no tiem lādiņu nesēji ir joni; citās lādiņu nesēji ir elektroni.

Pusvadītāju iekšējā vadītspēja

Pusvadītājos ir divu veidu iekšējā vadītspēja: elektroniskā vadītspēja un caurumu vadītspēja pusvadītājos.

1. Pusvadītāju elektroniskā vadītspēja.

Elektronisko vadītspēju veic ar virzītu kustību starpatomu telpā brīvajiem elektroniem, kas ārējas ietekmes rezultātā atstājuši atoma valences apvalku.

2. Pusvadītāju caurumu vadītspēja.

Caurumu vadīšana tiek veikta ar valences elektronu virzītu kustību uz brīvajām vietām elektronu pāru saitēs - caurumos. Neitrāla atoma valences elektrons, kas atrodas pozitīvā jona (cauruma) tiešā tuvumā, tiek piesaistīts caurumam un ielec tajā. Šajā gadījumā neitrāla atoma vietā veidojas pozitīvs jons (caurums), bet pozitīvā jona (cauruma) vietā - neitrāls atoms.

Ideāli tīrā pusvadītājā bez svešiem piemaisījumiem katrs brīvais elektrons atbilst viena cauruma izveidošanai, t.i. strāvas radīšanā iesaistīto elektronu un caurumu skaits ir vienāds.

Vadītspēju, pie kuras rodas vienāds skaits lādiņu nesēju (elektronu un caurumu), sauc par pusvadītāju iekšējo vadītspēju.

Pusvadītāju iekšējā vadītspēja parasti ir maza, jo brīvo elektronu skaits ir mazs. Mazākās piemaisījumu pēdas radikāli maina pusvadītāju īpašības.

Pusvadītāju elektrovadītspēja piemaisījumu klātbūtnē

Piemaisījumi pusvadītājā ir svešzemju ķīmisko elementu atomi, kas nav ietverti galvenajā pusvadītājā.

Piemaisījumu vadītspēja- tā ir pusvadītāju vadītspēja, ko izraisa piemaisījumu ievadīšana to kristāla režģī.

Dažos gadījumos piemaisījumu ietekme izpaužas faktā, ka "cauruma" vadīšanas mehānisms kļūst praktiski neiespējams, un strāvu pusvadītājā veic galvenokārt brīvo elektronu kustība. Tādus pusvadītājus sauc elektroniskie pusvadītāji vai n-veida pusvadītāji(no Latīņu vārds negativus - negatīvs). Galvenie lādiņu nesēji ir elektroni, nevis galvenie ir caurumi. n tipa pusvadītāji ir pusvadītāji ar donoru piemaisījumiem.

1. Donoru piemaisījumi.

Donoru piemaisījumi ir tie, kas viegli nodod elektronus un līdz ar to palielina brīvo elektronu skaitu. Donoru piemaisījumi piegādā vadītspējas elektronus bez tāda paša skaita caurumu parādīšanās.

Tipisks donora piemaisījuma piemērs tetravalentā germānija Ge ir piecvērtīgie arsēna atomi As.

Citos gadījumos brīvo elektronu kustība kļūst praktiski neiespējama, un strāvu veic tikai caurumu kustība. Šos pusvadītājus sauc caurumu pusvadītāji vai p-veida pusvadītāji(no latīņu vārda positivus — pozitīvs). Galvenie lādiņu nesēji ir caurumi, nevis galvenie - elektroni. . P-tipa pusvadītāji ir pusvadītāji ar akceptoru piemaisījumiem.

Akceptoru piemaisījumi ir piemaisījumi, kuros nav pietiekami daudz elektronu, lai veidotu parastās pāra-elektronu saites.

Akceptora piemaisījuma piemērs germānija Ge ir trīsvērtīgie gallija atomi Ga

Elektriskā strāva caur p-tipa un n-tipa p-n savienojuma pusvadītāju kontaktu ir divu p-tipa un n-tipa piemaisījumu pusvadītāju kontaktslānis; P-n savienojums ir robeža, kas atdala reģionus ar caurumu (p) vadītspēju un elektronisko (n) vadītspēju vienā un tajā pašā monokristālā.

tiešais p-n krustojums

Ja n-pusvadītājs ir savienots ar barošanas avota negatīvo polu, bet barošanas avota pozitīvais pols ir savienots ar p-pusvadītāju, tad elektriskā lauka iedarbībā elektroni n-pusvadītājā un caurumi p-pusvadītājā pārvietosies viens pret otru uz pusvadītāja saskarni. Elektroni, šķērsojot robežu, "aizpilda" caurumus, strāvu caur pn krustojumu veic galvenie lādiņnesēji. Tā rezultātā palielinās visa parauga vadītspēja. Ar šādu ārējā elektriskā lauka tiešo (caurlaidības) virzienu samazinās barjeras slāņa biezums un tā pretestība.

Šajā virzienā strāva iet cauri divu pusvadītāju robežai.

Reversais pn krustojums

Ja n-pusvadītājs ir savienots ar barošanas avota pozitīvo polu, bet p-pusvadītājs ir savienots ar barošanas avota negatīvo polu, tad elektroni n-pusvadītājā un caurumi p-pusvadītājā iedarbojas. elektriskais lauks pārvietosies no saskarnes pretējos virzienos, strāvu caur p -n-pāreju veic nelieli lādiņnesēji. Tas noved pie barjeras slāņa sabiezēšanas un tā pretestības palielināšanās. Rezultātā parauga vadītspēja izrādās nenozīmīga, un pretestība ir liela.

Tiek veidots tā sauktais barjeras slānis. Ar šo ārējā lauka virzienu elektriskā strāva praktiski neiziet cauri p- un n-pusvadītāju kontaktam.

Tādējādi elektronu caurumu pārejai ir vienpusēja vadītspēja.

Strāvas stipruma atkarība no sprieguma - volts - ampēri raksturīga p-n pāreja ir parādīta attēlā (spriegums - strāvas raksturlielums taisni p-n pāreju parāda nepārtraukta līnija, voltu - ampēru raksturlielums apgrieztā p-n pāreja ir parādīta kā punktēta līnija).

Pusvadītāji:

Pusvadītāju diode - maiņstrāvas iztaisnošanai izmanto vienu p - n - pāreju ar dažādām pretestībām: virzienā uz priekšu p - n - pārejas pretestība ir daudz mazāka nekā pretējā virzienā.

Fotorezistori - vāju gaismas plūsmu reģistrēšanai un mērīšanai. Ar viņu palīdzību nosaka virsmu kvalitāti, kontrolē izstrādājumu izmērus.

Termistori - attālinātai temperatūras mērīšanai, ugunsgrēka signalizācijai.