Визначення та класифікація електричних переходів

Формування та дослідження домішкових напівпровідників стало значним досягненням на шляху створення нових ефективних приладів для керування провідністю, а також підґрунтям для створення електричних переходів.

Електричний перехід - це перехідний шар у напівпровідниковому матеріалі між двома ділянками з різними типами електричної провідності або різними значеннями питомої електропровідності, або між напівпровідником і металом.

Залежно від властивостей матеріалів, використовуваних для створення електричного переходу, виділяють такі переходи: електронно-дірковий, електронно-електронний, дірково-дірковий, гетерогенний, гомогенний, перехід Шотткі.

Електронно-дірковий перехід (p – n - перехід) - це електричний перехід між двома ділянками напівпровідника, одна з яких має електропровідність n -типу, а друга - р -типу. Такий електричний перехід широко використовують для побудови напівпровідникових приладів, а тому детально буде розглянуто далі.

Електронно-електронний перехід (n – n⁺ перехід) - це електричний перехід між двома ділянками напівпровідника n -типу, що мають різні значення питомої електричної провідності. Знаком (+) умовно позначають ділянку з вищою питомою електропровідністю.

Дірково-дірковий перехід (р-р ⁺-перехід) - це електричний перехід між двома ділянками напівпровідника р -типу, що мають різні значення питомої електричної провідності.

Гетерогенний перехід (гетеро перехід) - це електричний перехід, утворений внаслідок контакту напівпровідників з різною шириною забороненої зони.

Гомогенний перехід (гомо перехід) - це електричний перехід, утворений внаслідок контакту напівпровідника з однаковою шириною забороненої зони.

Перехід Шотткі - це електричний перехід, утворений внаслідок контакту між металом і напівпровідником.

Електричні переходи формуються з різкою і плавною змінами концентрацій домішок. Електричний перехід, концентрація донорів і акцепторів якого різко змінюється на межі шарів з різним типом провідності, називають різким переходом. Електричний перехід, різниця між об'ємною концентрацією донорів і акцепторів якого змінюється за лінійним законом, називають плавним переходом.

За співвідношенням лінійних розмірів виділяють площинні та точкові переходи.

Площинний перехід - це електричний перехід, у якому лінійні розміри, що визначають його площу, значно більші за товщину.

Точковий перехід - це електричний перехід, усі розміри якого менші за характеристичну довжину, що визначає фізичні процеси в переході та на ділянках, що його оточують. Характеристичною довжиною може бути товщина ділянки об'ємного заряду, дифузійна товщина тощо.

Для виготовлення електричних переходів використовують різні технологічні операції).