7.1 P-N přechod

No, teď si představte, že do cesty elektrickému proudu postavíte oba polovodiče za sebou, že vytvoříte takzvanou oblast P-N přechodu.

Co se vlastně stane, když k sobě připojíme polovodiče P a N? Víme, že polovodič N má nadbytek elektronů. Ty, co jsou blízko přechodu, přeskočí do polovodiče P, tam zaplní prázdné díry, a výsledek je, že v bezprostředním okolí přechodu vznikne vyprázdněná oblast bez volných nosičů. Ve zbytku polovodiče N tak po odchodu některých volných elektronů bude převaha kladného náboje, v polovodiči P po zaplnění některých děr bude převaha záporného náboje, a na přechodu tak vznikne difúzní napětí Ud (Jazykový koutek: difúze se píše s čárkou, nikoli s kroužkem.)

86-1.png

Teď na přechod přivedeme napětí – kladný pól na N, záporný na P. Co se stane? Kladný pól přitáhne k sobě volné elektrony, záporný jako by přitáhne volné díry (ve skutečnosti odtlačí blízké elektrony do vzdálených volných děr), a tím to hasne.

86-2.png

Když napětí přepólujete, dojde k opačnému jevu. Kladný pól, připojený k polovodiči P, odtlačí volné díry a přitáhne elektrony, které přešly přes přechod z polovodiče N. Záporné napětí, připojené k polovodiči N, bude naopak odtlačovat elektrony směrem k přechodu a do polovodiče P. Pokud bude napětí větší než difuzní, tak se vyprázdněná oblast opět zaplní. Tím se z nevodivého přechodu stane přechod vodivý.

86-3.png

To je důležitý jev, a já s dovolením zdůrazním: Přechodem P-N prochází proud pouze jedním směrem!

Pokud si vzpomenete na předchozí kapitolu, tak zazněla zmínka o tom, že jedna ze součástek má přesně stejnou funkci…