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 A_м мень­ше, чем работа выхода из полупровод­ника А_п, 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 (А_П < A_M). 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 А_п < А_М, 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.