Беспереходные полупроводниковые приборы
Полупроводниковыми приборами называются приборы, действие которых основано на использовании свойств полупроводников. На основе беспереходных полупроводников изготавливаются полупроводниковые резисторы:
Линейный резистор - удельное сопротивление мало зависит от напряжения и тока. Используется в интегральных микросхемах.
Варистор - сопротивление зависит от приложенного напряжения, имеет линейную ВАХ.
Терморезистор - сопротивление зависит от температуры. Различают два типа: термистор (с увеличением температуры сопротивление падает) и позисторы (с увеличением температуры сопротивление возрастает).
Фоторезистор - сопротивление зависит от освещенности (излучения).
Тензорезистор - сопротивление зависит от механических деформаций.
Переход металл – полупроводник
В полупроводниковых приборах помимо контактов с электронно-дырочным переходом применяются также контакты между металлом и полупроводником. Процессы в таких переходах зависят от так называемой работы выхода электронов, т. е. от той энергии, которую должен затратить электрон, чтобы выйти из металла или полупроводника. Чем меньше работа выхода, тем больше электронов может выйти из данного тела. Рассмотрим процессы в различных металлополупроводниковых переходах (рис. 9).
Если в контакте металла с полупроводником n-типа (рис. 9,а) работа выхода электронов из металла Aм меньше, чем работа выхода из полупроводника Ап, то будет преобладать выход электронов из металла в полупроводник. Поэтому в слое полупроводника около границы накапливаются основные носители (электроны), и этот слой становится обогащенным, т. е. в нем увеличивается концентрация электронов. Сопротивление этого слоя будет малым при любой полярности приложенного напряжения, и, следовательно, такой переход не обладает выпрямляющими свойствами. Его называют невыпрямляющим (омическим) контактом.
Рисунок 9 – Контакт металла (М) с полупроводником
Подобный же невыпрямляющий переход получается в контакте металла с полупроводником р-типа (рис. 9,6), если работа выхода электронов из полупроводника меньше, чем из металла (АП < AM). В этом случае из полупроводника в металл уходит больше электронов, чем в обратном направлении, и в приграничном слое полупроводника также образуется область, обогащенная основными носителями (дырками), имеющая малое сопротивление. Оба типа невыпрямляющих контактов широко используются в полупроводниковых приборах при устройстве выводов от n- и р-областей. Для этой цели подбираются соответствующие металлы.
Иные свойства имеет переход, показанный на рис. 9, в. Если в контакте металла с полупроводником n-типа Ап < АМ, то электроны будут переходить главным образом из полупроводника в металл и в приграничном слое полупроводника образуется область, обедненная основными носителями и поэтому имеющая большое сопротивление. Здесь создается сравнительно высокий потенциальный барьер, высота которого будет существенно изменяться в зависимости от полярности приложенного напряжения. Такой переход обладает выпрямляющими свойствами.