pnoverganger

PN-overganger er grenseområdet mellom et p-type og et n-type halvledermateriale i en PN-junktjon. De dannes ved kontakt mellom dopede områder og er grunnlaget for mange elektroniske enheter. Når regionene kommer i kontakt, oppstår et felt som påvirker bevegelsen av ladninger og bestemmer strømmen gjennom PN-junktjonen.

I området nær grensen oppstår depletion-regionen, hvor immobile ioner står igjen etter at frie bærere diffunderte bort. Dette skaper en innebygd elektrisk felt og en barriere i form av en potensiell forskjell mellom p-siden og n-siden. Ved likevekt er netto strøm gjennom PN-junktjonen nesten null.

Når PN-junktjonen blir forward-biased, reduseres barrierens bredde og majoritetsbærere kan krysse grenseområdet, noe som gir rask økning i strømmen. Ved reverse bias øker barrierens bredde og strømmen er liten og domineres av minoritetsbærere. Den teoretiske oppførselen beskrives av diode-ligningen: I = Is (exp(V/(nVt)) - 1).

Junktjonen fungerer også som en kapasitor på grunn av depletion-regionen, og dens kapasitans varierer med spenningen. Ved høy reverse-spenning kan bryting oppstå, enten Zener- eller avalanche-bryting, avhengig av materiale og konstruksjon.

Produksjon og materialvalg: PN-overganger lages gjennom diffusjon, ionimplantasjon eller epitaksial vekst i silisium eller andre halvledere som GaAs. Vanlige anvendelser inkluderer dioder for rektifikasjon, LED-er og laserdioder, samt fotovoltaiske celler og mange typer logiske og analoge kretser.