מוליך למחצה – הבדלי גרסאות

 

== החומרים ==

המוליכות החשמלית של חומר מסוים תלויה ב[[צפיפות מטען|צפיפות]] האלקטרונים החופשיים שיש לו, כלומר בכמות האלקטרונים שלא משתתפים בקשרים כימיים. כמות האלקטרונים החופשיים נקבעת על פי [[מבנה פסים|מבנה הפסים]] של החומר. ל[[מוליך חשמל|חומרים מוליכים]] יש צפיפות אלקטרונים חופשיים מסדר גודל של <math>10^{28}</math> אלקטרונים ל[[מטר מעוקב]] ולמבודדים יש כמות זעומה. בשני המקרים כמות זו כמעט ולא משתנה כתוצאה מעירורים חיצוניים.

 

 

== צומת PN ==

צומת PN הוא חיבור של חומר מסוג N עם חומר מסוג P (למעשה מדובר באותו גביש המזוהם בצורות שונות ולא בשני חומרים שונים המחוברים ביניהם). בצד P של הצומת נושאי המטען החופשיים הם חורים, וריכוזם גבוה הרבה יותר מאשר בצד השני של הצומת. בצד N נושאי המטען החופשיים הם אלקטרונים, וריכוזם גבוה הרבה יותר מאשר בצד השני של הצומת. ניתן לראות את שני החומרים באיור. כאשר נצמיד את החומרים, תתבצע דיפוזיה של אלקטרונים מצד N לצד P ודיפוזיה של חורים מצד P לצד N, כפי שניתן לראות בשלב השני באיור. בקרבת הצומת, משני צדדיו, מתרחשת רקומבינציה ונשארים רק סיגים [[יון|מיוננים]], כלומר אטומים לא ניטראליים מבחינה חשמלית. בצד P נותרים סיגים נוטלים הטעונים במטען שלילי ואילו בצד N נותרים סיגים תורמים הטעונים במטען חיובי. אזור זה נקרא [[אזור המחסור]] (depletion zone), שכן בגלל תהליכי הגנרציה והרקומבינציה החוזרים ונשנים, נראה שאין בו נושאי מטען. סיגים טעונים אלו יוצרים [[שדה חשמלי]] היוצר סחיפה המנוגדת לתהליך ה[[פעפוע|דיפוזיה]] וכעבור זמן מה, שני התהליכים מאזנים אחד את השני ונמצאים בשיווי משקל תרמודינאמי, כפי שניתן לראות בשלב השלישי באיור.

[[קובץ:PN junction ForRev bias.PNG|ימין|ממוזער|250px|למעלה, צומת PN בממתח קדמי. למטה, צומת PN בממתח אחורי.]]