Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1960, H. 5 - Halvledarkomponenter, av Per Olof Leine och Gunnar Markesjö
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Halvledarkomponenter
Civilingenjörerna Gunnar Markesjö och Per Olof Leine, Stockholm
G Markesjö
P 0 Leine
Det senaste decenniet har medfört en snabb
utveckling av halvledartekniken. Fysiker och
metallurger har lärt sig konsten att framställa
och behandla halvledarkristaller så att dessa
får önskade ledningsegenskaper. Skikt av olika
ledningstyper kan kombineras i en och samma
kristall, och på detta sätt kan en mångfald olika
och praktiskt användbara halvledarelement
framställas. Halvledarelementen är som regel
mycket känsliga för inverkan från omgivning-
Potential
V
Va lens
-band
Minoritetsbärare
(termisk! alstrade)
[-Förbjudet-]
{+För-
bjudet+}
band
[-Laddninqs-tälhet-]
{+Laddninqs-
tälhet+} p och n
[-Ledninqs-band
Laddninqs-täthetpochn-]
{+Ledninqs-
band
Laddninqs-
täthetpochn+}
Majoritetsbara re
(härrör huvudsakliqtn
från störatomer!
Flektronenerqi
Fig. 1. Laddningsbärarnas energifördelning pä olika energiniviier; t.v.
egentedande kristall, t.h. n-ledande kristall. (I denna figur och i
fortsättningen räknas positiv potential uppåt och elektronenergi nedåt.)
621.382
en; de kapslas därför väl och benämnes
halvledarkomponenter.
Transistorn är den viktigaste
halvledarkom-ponenten och denna uppsats börjar med en
genomgång av transistorns principiella funktion
med tyngdpunkten lagd vid
ledningsmekanismen och basladdningen. De statiska
grundekvationerna för transistorn uppställs på ett
ändamålsenligt sätt. Transistorns begränsning
i principiellt och praktiskt avseende
diskuteras, och detta leder fram till en översikt över
transistorns gränsdata. Uppsatsen avslutas med
en sammanställning av de viktigaste
halvledar-komponenterna och deras egenskaper.
Ström genom en halvledarkristall
I en halvledarkristall ledes strömmen av såväl
positiva som negativa laddningsbärare, hål och
elektroner. Elektronerna är frigjorda från
kristallbindningarna och flyter fram på
relativt höga energinivåer, vilka sammanfattas i
begreppet ledningsbandet. Hålen, som
egentligen utgör vakanta elektronlägen i
valensbindningarna mellan kristallens atomer, flyter fram
i ett energifattigare band, som kallas
valensbandet. Man kan alltså dela upp
laddningstransporten i två "kanaler", ledningsbandet för
elektronerna och valensbandet för hålen, och
dessa strömkanaler skils åt av det förbjudna
bandet (energigapet Eg). Beroende på hur
kristallen dopas, dvs. försättes med ämnen som
stör gitterstrukturen i kristallen, kan antingen
hål- eller elektronledningen dominera.
Laddningsbärarnas fördelning på olika
energinivåer är av fundamental betydelse för
ledningsmekanismen. En förenklad bild av
förhållandena dels i en egenledande och dels i en
n-ledande kristall visas i fig. 1.
Laddningsbärarnas energifördelningsfunktioner har här
approximerats till typen
P (V) = po e
-av
(1)
där p(V) är koncentration av hål med energier
som överstiger V elektronvolt över ferminivån,
O är en konstant q/kT (ca 40 V"1 vid
rumstemperatur), varvid -q betecknar elektronens ladd-
[-För-bjudet-]
{+För-
bjudet+}
band
Fermi-nivà
Potential
V
[-Valensband
Udninqs-band-]
{+Valens-
band
Udninqs-
band+}
nv
Elektronenerqi
107 TEKNISK TIDSKRIFT 1960 H. 5
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
