CUPRINS

atom la 10 10 atomi de germaniu. Acest tip de semiconductor se numeşte de semiconductor de tip n,
deoarece numărul electronilor de conducţie este mai mare decât numărul golurilor de conducţie.
Concentraţia electronilor de conducţie este mai mare decât cea a golurilor de conducţie, de aceea
electronii sunt purtători majoritari.
În cazul în care se folosesc atomi trivalenţi, ca de exemplu atomi de Galiu, care au numai trei electroni în
stratul de valenţă, se obţine un semiconductor cu un număr mai mare de goluri de conducţie decât
electroni de conducţie, numit semiconductor de tip p. Acest tip de conducţie electrică, prin intermediul
impurităţilor de concentraţie controlată se numeşte conducţie extrinsecă, iar semiconductorii impurifiaţi
cu impurităţi de tip p sau de tip n se numesc semiconductori extrinseci.
6.3. Dispozitive cu semiconductori
Joncţiunea semiconductoare p-n. Dispozitivele electronice semiconductoare au în prezent cea mai
mare răspândire. Aceste dispozitive utilizează joncţiunea p-n, formată dintr-un cristal de germaniu (sau
siliciu) ce a fost impurificat într-o regiune cu atomi pentavalenţi (de tip n) şi în alta cu atomi trivalenţi (de
tip p), regiunile fiind separate de o zonă numită joncţiune.
Fenomenul principal din joncţiunea p-n este difuzia sarcinilor electrice majoritare (goluri în zona p şi
electroni în zona n) dintr-una din zone în cealaltă zonă. Trecând în zona în care electronii sunt majoritari,
golurile din zona p se vor recombina cu unii din electronii din acestă zonă. La rândul lor, unii din
electronii majoritari în zona n vor difuza în cealaltă zonă, combinându-se cu unele goluri de acolo. La
contactul celor două zone se realizează o regiune de baraj: în zona n se află o sarcină electrică pozitivă
netă (obţinută prin difuzia electronilor în zona p), iar în zona p se află sarcină electrică negativă (obţinută
prin difuzia golurilor spre zona n). În joncţiune ia naştere un câmp electric orientat dinspre zona n spre
zona p.
Dioda semiconductoare. Dacă se conectează o joncţiune p-n într-un circuit electric exterior, se obţine o
diodă semiconductoare. Aplicând o tensiune variabilă în circuitul din fig.6.2.a), se constată că
dispozitivul conduce curentul electric dacă polarizarea este cea indicată în figură, adică cu potenţialul
pozitiv la zona p. În aceste condiţii, în care se manifestă conducţia înt-un singur sens prin joncţiune,
putem afirma că joncţiunea semiconductoare p-n funcţionează ca diodă.
Comportarea joncţiunii p-n ca diodă se datorează mecanismului de conducţie electrică a celor două zone,
pe care-l vom descrie calitativ. Atunci când regiunea p se află la un potenţial pozitiv, deci mai ridicat
decât regiunea n, se reduce valoarea potenţialului electric din zona de baraj a diodei, astfel că este
facilitată trecerea golurilor din regiunea p către regiunea n, iar a electronilor din zona n către regiunea p.
Cele două tipuri de purtători contribuie la formarea curentului prin diodă, aşa cum se poate vedea în
fig.6.2.b). Atunci când se inversează polaritatea aplicată pe diodă, câmpul electric din zona de baraj
creşte şi mai mult, împingând electronii din zona p în zona n şi golurile din regiunea n spre regiunea p.
158