Secara umum, derajat asimetri sambungan p-n dicirikan oleh parameter yang disebut rasio injeksi . Koefisien injeksi sama dengan rasio komponen arus yang lebih besar terhadap arus total. Jika nn >>hal hal koefisien injeksi sama dengan

Selanjutnya mari kita perhatikan karakteristik arus-tegangan dari sambungan tebal dengan menggunakan contoh dioda pin. Struktur dioda semacam itu terdiri dari dua lapisan tipe n dan p, dipisahkan oleh lapisan konduktivitas intrinsik resistivitas tinggi dengan ketebalan D. Dalam dioda seperti itu, tidak mungkin lagi mengabaikan proses pembangkitan dan rekombinasi di dalam sambungan p-n. Dalam kasus ketika beda potensial eksternal dinyalakan dalam arah mati, pembawa muatan dihasilkan di lapisan i perantara dengan kecepatan n i /τ i . Ketika tegangan dihidupkan dalam arah maju, rekombinasi pembawa yang disuntikkan terjadi di lapisan ini dan rapat arus yang terkait dengan pembangkitan dan rekombinasi pembawa di lapisan tengah dengan ketebalan d sama dengan

dimana τ i adalah masa hidup pembawa intrinsik;

n i adalah konsentrasi pembawa intrinsik.

Total arus yang mengalir melalui persimpangan pin, dapat dianggap sebagai jumlah arus yang dihitung tanpa memperhitungkan pembangkitan dan rekombinasi di dalam sambungan dan komponen pembangkitan-rekombinasi:

Rumus yang dihasilkan berlaku tidak hanya dalam kasus lapisan-i yang terdefinisi dengan jelas, tetapi juga dengan perubahan halus dalam konsentrasi pengotor di wilayah tersebut. reguler р-n transisi. Dalam hal ini, peran parameter D lebar keseluruhan berperan r-p- transisi. Dari rumus (4.24) berikut syarat untuk menentukan apakah suatu transisi p – n tertentu termasuk dalam kategori tipis atau tebal: jika suku ketiga dalam tanda kurung secara signifikan lebih kecil dari jumlah dua yang pertama, maka transisinya dapat dianggap tidak kentara. Jika tidak kasus p-n transisinya harus dianggap tebal.

Perincian hal transisi. Dengan peningkatan tegangan balik Di persimpangan p-n, ketika nilai tegangan U tertentu dari sampel tercapai, peningkatan tajam arus melalui dioda dimulai, yang menyebabkan kerusakan. Kuat medan listrik rata-rata pada daerah volume biaya p-n transisi dapat ditulis sebagai

E=V/hari= (q/2εε 0) 1/2 (UN D) 1/2 (4.25)

Karena kerusakan dimulai ketika nilai tegangan tertentu (untuk setiap kondisi tertentu) tercapai medan listrik E sampel, maka lebih banyak lagi D(lebih sedikit tidak), semakin tinggi tegangan sampel U, kerusakan dimulai. Jelas, sampel U terbesar yang dimilikinya persimpangan pin, Karena N D pada alasnya paling kecil, dan lebar daerah muatannya D terbesar.

Heterojungsi. Berbeda dengan sambungan p-n yang terbentuk akibat perubahan konsentrasi pengotor pada suatu bahan semikonduktor (homojunction), Heterojungsi adalah sambungan yang dibentuk oleh semikonduktor dengan sifat fisikokimia berbeda. Contoh heterojungsi dapat berupa transisi germanium - silikon, germanium - galium arsenida, galium arsenida - galium fosfor, dll. Untuk mendapatkan heterojungsi dengan jumlah cacat minimum pada antarmuka kisi kristal satu semikonduktor harus berubah menjadi kisi kristal semikonduktor lainnya dengan gangguan minimal. Dalam hal ini, semikonduktor yang digunakan untuk membuat heterojungsi harus memiliki konstanta kisi yang serupa dan struktur kristal yang identik. Kepentingan praktis terbesar saat ini adalah heterojungsi yang dibentuk oleh semikonduktor dengan celah pita berbeda, dan tidak hanya heterojungsi antara semikonduktor tipe p dan n, tetapi juga heterojungsi antara semikonduktor dengan jenis konduktivitas yang sama: n-n atau p memiliki sifat yang menarik untuk perangkat semikonduktor - R.

Mari kita perhatikan diagram energi heterojungsi antara semikonduktor tipe-n dengan celah pita lebar dan semikonduktor tipe-p dengan celah pita sempit (Gbr. 4.4). Energi elektron yang terletak dalam ruang hampa diambil sebagai titik acuan (0). Besarnya χ V dalam hal ini adalah fungsi kerja elektron yang sebenarnya. dari semikonduktor ke vakum. Fungsi kerja termodinamika ditetapkan A.

Ketika terjadi kontak antara dua semikonduktor, level Fermi menjadi sama. Perbedaan antara heterojungsi dan energi diagram pn transisi terdiri dari adanya diskontinuitas pada pita konduksi (Δ E C) dan pada pita valensi (Δ EV). Di zona tersebut. konduktivitas, besarnya celah ditentukan oleh perbedaan fungsi kerja sebenarnya elektron dari semikonduktor p dan n:

ΔE C = χ 2 – χ 1 (4.26)

dan pada pita valensi juga terdapat ketimpangan nilai energi EV.

Oleh karena itu, hambatan potensial bagi elektron dan lubang akan berbeda: hambatan potensial bagi elektron pada pita konduksi lebih kecil dibandingkan dengan lubang pada pita valensi. Ketika tegangan diterapkan dalam arah maju, penghalang potensial bagi elektron akan berkurang dan elektron akan keluar N-semikonduktor disuntikkan ke dalam R-semikonduktor. Potensi penghalang untuk lubang masuk R-area juga akan berkurang, namun masih cukup besar untuk lubang injeksi R-wilayah di N-daerah itu praktis tidak ada. Dalam hal ini, koefisien injeksi (γ) bisa sama dengan satu.

Beras. 4.4. Diagram energi dua semikonduktor P- dan tipe-n dengan celah pita yang berbeda (a) dan p–n heterojungsi (b)

Untuk mencapai parameter terbaik perangkat, nilai ini harus maksimal. Dalam homojungsi, hal ini dicapai dengan doping yang lebih kuat pada wilayah-n dengan pengotor relatif terhadap wilayah-p. Namun, jalur ini tidak dapat diikuti tanpa henti, karena, di satu sisi, ada batas kelarutan pengotor dalam semikonduktor dan, di sisi lain, ketika semikonduktor didoping berat, banyak cacat berbeda yang muncul ke dalamnya. bersamaan dengan pengotor, yang memburuk parameter pn transisi. Dalam arah ini, penggunaan heterojungsi cukup menjanjikan.

Jika heterojungsi dibentuk oleh semikonduktor dengan jumlah pengotor yang sama (hal hal = hal P ) dan untuk mempermudah kita berasumsi bahwa massa efektif dan parameter pembawa muatan lainnya adalah sama, maka kita dapat menulis

Saya p /Saya n =exp[-(E gn –E g P )/kT](4.27)

Bila menggunakan, misalnya, n-silikon dan p-germanium E gn –E gp =0,4 eV. Karena kT/q=0,025 B, kalau begitu 1 r / 1 p = e - 16 , yang praktis sama dengan nol, yaitu arus yang melalui heterojungsi hanya terdiri dari elektron yang disuntikkan N- daerah di R-wilayah. Dalam homojungsi dalam kondisi yang sama saya r / saya n=:1, yaitu arus elektron dan lubang adalah sama.

Dengan demikian, heterojungsi memungkinkan injeksi pembawa muatan hampir satu sisi. Penting untuk dicatat bahwa injeksi satu sisi dipertahankan bahkan dengan peningkatan arus melalui heterojungsi, sedangkan pada homojungsi terganggu.

Mundur ke Depan

Perhatian! Pratinjau Slide hanya untuk tujuan informasi dan mungkin tidak mewakili semua fitur presentasi. Jika Anda tertarik pekerjaan ini, silakan unduh versi lengkapnya.

Pelajaran di kelas 10.

Subjek: P- Dan N- jenis. Dioda semikonduktor. Transistor."

Sasaran:

• mendidik: membentuk ide tentang media gratis muatan listrik dalam semikonduktor dengan adanya pengotor dari sudut pandang teori elektronik dan, berdasarkan pengetahuan ini, cari tahu esensi fisik dari sambungan p-n; mengajar siswa menjelaskan pengoperasian perangkat semikonduktor, berdasarkan pengetahuan tentang esensi fisik sambungan pn;
• berkembang: mengembangkan pemikiran fisik siswa, kemampuan merumuskan kesimpulan secara mandiri, memperluas minat kognitif, aktivitas kognitif;
• mendidik: melanjutkan pembentukan pandangan dunia ilmiah anak sekolah.

Peralatan: presentasi dengan topik:“Semikonduktor. Arus listrik melalui kontak semikonduktor P- Dan N- jenis. Dioda semikonduktor. Transistor", proyektor multimedia.

Kemajuan pelajaran

I. Momen organisasi.

II. Mempelajari materi baru.

Geser 1.

Geser 2. Semikonduktor – suatu zat yang memiliki resistivitas dapat bervariasi dalam rentang yang luas dan menurun dengan sangat cepat seiring dengan meningkatnya suhu, yang berarti konduktivitas listrik (1/R) meningkat.

Hal ini diamati pada silikon, germanium, selenium dan beberapa senyawa.

Geser 3.

Mekanisme konduksi pada semikonduktor

Geser 4.

Kristal semikonduktor mempunyai kisi kristal atom, dimana bagian luarnya Geser 5. elektron terikat pada atom tetangganya melalui ikatan kovalen.

Pada suhu rendah, semikonduktor murni tidak memiliki elektron bebas dan berperilaku seperti isolator.

Semikonduktor bersifat murni (tanpa pengotor)

Jika semikonduktornya murni (tanpa pengotor), maka ia memiliki konduktivitas tersendiri yang rendah.

Ada dua jenis konduktivitas intrinsik:

Geser 6. 1) elektronik (konduktivitas tipe "n")

Pada suhu rendah di semikonduktor, semua elektron terikat pada inti dan resistansinya tinggi; Ketika suhu meningkat, energi kinetik partikel meningkat, ikatan terputus dan elektron bebas muncul - resistansi berkurang.

Elektron bebas bergerak berlawanan dengan vektor kuat medan listrik.

Konduktivitas elektronik semikonduktor disebabkan oleh adanya elektron bebas.

Geser 7.

2) lubang (konduktivitas tipe "p")

Ketika suhu meningkat, ikatan kovalen antara elektron valensi hancur dan ruang dengan elektron yang hilang - sebuah "lubang" - terbentuk.

Ia dapat bergerak ke seluruh kristal, karena tempatnya dapat digantikan oleh elektron valensi. Memindahkan "lubang" sama dengan memindahkan muatan positif.

Lubang bergerak searah dengan vektor kuat medan listrik.

Selain pemanasan, putusnya ikatan kovalen dan munculnya konduktivitas intrinsik pada semikonduktor dapat disebabkan oleh penerangan (fotokonduktivitas) dan aksi medan listrik yang kuat. Oleh karena itu, semikonduktor juga memiliki konduktivitas lubang.

Konduktivitas total semikonduktor murni adalah jumlah konduktivitas tipe “p” dan “n” dan disebut konduktivitas lubang elektron.

Semikonduktor dengan pengotor

Semikonduktor semacam itu memiliki konduktivitas + pengotornya sendiri.

Kehadiran pengotor sangat meningkatkan konduktivitas.

Ketika konsentrasi pengotor berubah, jumlah pembawa arus listrik—elektron dan lubang—berubah.

Kemampuan mengendalikan arus adalah intinya aplikasi yang luas semikonduktor.

Ada:

Slide 8. 1) pengotor donor (donor)– merupakan pemasok tambahan elektron ke kristal semikonduktor, dengan mudah melepaskan elektron dan meningkatkan jumlah elektron bebas dalam semikonduktor.

Geser 9. Ini adalah konduktornya "n" – mengetik, yaitu semikonduktor dengan pengotor donor, dimana pembawa muatan mayoritas adalah elektron dan pembawa muatan minoritas adalah lubang.

Semikonduktor seperti itu punya konduktivitas pengotor elektronik. Misalnya arsenik.

Slide 10. 2) pengotor akseptor (penerima)– membuat “lubang”, mengambil elektron ke dalam dirinya sendiri.

Ini adalah semikonduktor "p" - ketik, yaitu semikonduktor dengan pengotor akseptor, dimana pembawa muatan utama adalah lubang, dan pembawa muatan minoritas adalah elektron.

Semikonduktor seperti itu punya konduktivitas pengotor lubang. Geser 11. Misalnya saja indium. Geser 12.

Mari kita pertimbangkan apa proses fisik terjadi ketika dua semikonduktor bersentuhan jenis yang berbeda konduktivitas, atau, seperti yang mereka katakan, di persimpangan p-n.

Geser 13-16.

Sifat kelistrikan sambungan p-n

Persimpangan "pn" (atau persimpangan lubang elektron) adalah daerah kontak dua semikonduktor dimana konduktivitasnya berubah dari elektronik ke lubang (atau sebaliknya).

Daerah seperti itu dapat dibuat dalam kristal semikonduktor dengan memasukkan pengotor. Pada zona kontak dua semikonduktor dengan konduktivitas berbeda akan terjadi difusi timbal balik. elektron dan lubang dan lapisan listrik pemblokiran terbentuk. Medan listrik pada lapisan pemblokiran mencegah lewatnya elektron dan lubang lebih lanjut melintasi batas. Lapisan pemblokiran memiliki peningkatan resistensi dibandingkan dengan area semikonduktor lainnya.

Medan listrik luar mempengaruhi hambatan lapisan penghalang.

Dalam arah maju (melalui) medan listrik luar, arus listrik melewati batas dua semikonduktor.

Karena elektron dan lubang bergerak menuju satu sama lain menuju antarmuka, kemudian elektron, melintasi batas, mengisi lubang. Ketebalan lapisan penghalang dan ketahanannya terus berkurang.

Paspor mode pn transisi:

Ketika medan listrik luar berada dalam arah menghalangi (terbalik), tidak ada arus listrik yang melewati bidang kontak dua semikonduktor.

Karena Ketika elektron dan lubang bergerak dari batas ke arah yang berlawanan, lapisan pemblokiran menebal dan resistansinya meningkat.

Mode pemblokiran sambungan p-n:

Dengan demikian, transisi elektron-lubang memiliki konduktivitas satu arah.

Dioda semikonduktor

Semikonduktor dengan satu sambungan pn disebut dioda semikonduktor.

- Teman-teman, tuliskan topik baru: "Dioda semikonduktor."
“Orang bodoh macam apa yang ada di sana?” Vasechkin bertanya sambil tersenyum.
- Bukan idiot, tapi dioda! – guru menjawab, “Dioda, artinya mempunyai dua elektroda, yaitu anoda dan katoda.” Apakah kamu mengerti?
“Dan Dostoevsky memiliki karya seperti itu - “The Idiot,” desak Vasechkin.
- Ya, ada, lalu kenapa? Anda sedang mengikuti pelajaran fisika, bukan sastra! Tolong jangan bingung lagi antara dioda dan idiot!

Geser 17–21.

Ketika medan listrik diterapkan dalam satu arah, resistansi semikonduktor tinggi, sebaliknya dalam arah sebaliknya, resistansinya kecil.

Dioda semikonduktor adalah elemen utama penyearah AC.

Geser 22–25.

Transistor disebut perangkat semikonduktor yang dirancang untuk memperkuat, menghasilkan, dan mengubah osilasi listrik.

Transistor semikonduktor - sifat sambungan "pn" juga digunakan - transistor digunakan dalam sirkuit perangkat radio-elektronik.

“Keluarga” besar perangkat semikonduktor yang disebut transistor mencakup dua jenis: bipolar dan efek medan. Yang pertama, untuk membedakannya dari yang kedua, sering disebut transistor biasa. Transistor bipolar adalah yang paling banyak digunakan. Kami mungkin akan mulai dengan mereka. Istilah “transistor” berasal dari dua kata bahasa Inggris: transfer – konverter dan resistor – resistansi. Dalam bentuk yang disederhanakan, transistor bipolar adalah wafer semikonduktor dengan tiga (seperti pada kue lapis) daerah bolak-balik dengan konduktivitas listrik berbeda (Gbr. 1), yang membentuk dua sambungan p–n. Dua daerah ekstrim mempunyai satu jenis hantaran listrik, daerah tengah mempunyai hantaran listrik jenis lain. Setiap area memiliki pin kontaknya masing-masing. Jika konduktivitas listrik lubang mendominasi di bagian luar, dan konduktivitas elektronik di tengah (Gbr. 1, a), maka alat tersebut disebut transistor struktur p – n – p. Transistor dengan struktur n – p – n, sebaliknya, memiliki daerah dengan konduktivitas listrik elektronik di sepanjang tepinya, dan di antara keduanya terdapat daerah dengan konduktivitas listrik lubang (Gbr. 1, b).

Ketika transistor jenis ini diterapkan ke basis n-p-n positif tegangan itu terbuka, yaitu resistansi antara emitor dan kolektor berkurang, dan ketika negatif diterapkan, sebaliknya, ia menutup dan dengan apa kekuatan yang lebih kuat saat ini, semakin banyak membuka atau menutup. Untuk transistor struktur p-n-p itu sebaliknya.

Dasar transistor bipolar(Gbr. 1) adalah pelat kecil dari germanium atau silikon, yang memiliki konduktivitas listrik elektronik atau lubang, yaitu tipe-n atau tipe-p. Bola-bola elemen pengotor menyatu ke permukaan kedua sisi pelat. Ketika dipanaskan hingga suhu yang ditentukan secara ketat, difusi (penetrasi) elemen pengotor terjadi ke dalam ketebalan wafer semikonduktor. Akibatnya, dua daerah muncul pada ketebalan pelat, berlawanan dengan konduktivitas listrik. Pelat germanium atau silikon tipe-p dan daerah tipe-n yang dibuat di dalamnya membentuk transistor dengan struktur n-p-n (Gbr. 1, a), dan pelat tipe-n dan daerah tipe-p yang dibuat di dalamnya membentuk transistor dari struktur p-n-p (Gbr. 1, b).

Terlepas dari struktur transistor, pelat semikonduktor aslinya disebut basis (B), wilayah dengan volume lebih kecil yang berlawanan dengannya dalam hal konduktivitas listrik adalah emitor (E), dan wilayah serupa lainnya dengan volume lebih besar adalah kolektor (K). Ketiga elektroda ini membentuk dua sambungan pn: antara basis dan kolektor – kolektor, dan antara basis dan emitor – emitor. Masing-masing memiliki sifat kelistrikan yang serupa persimpangan p-n dioda semikonduktor dan terbuka pada tegangan maju yang sama.

Bersyarat simbol grafis transistor dari struktur yang berbeda hanya berbeda dalam panah yang melambangkan emitor dan arah arus melalui sambungan emitor, untuk transistor p-n-p menghadap basis, dan untuk transistor transistor npn- dari pangkalan.

Geser 26–29.

AKU AKU AKU. Konsolidasi primer.

1. Zat apa yang disebut semikonduktor?
2. Konduktivitas apa yang disebut elektronik?
3. Konduktivitas apa lagi yang diamati pada semikonduktor?
4. Kotoran apa yang sekarang kamu ketahui?
5. Apa mode throughput dari persimpangan p-n?
6. Apa mode pemblokiran persimpangan p-n?
7. Perangkat semikonduktor apa yang Anda ketahui?
8. Di mana dan untuk apa perangkat semikonduktor digunakan?

IV. Konsolidasi dari apa yang telah dipelajari

1. Bagaimana resistivitas semikonduktor berubah ketika dipanaskan? Di bawah pencahayaan?
2. Akankah silikon menjadi superkonduktor jika didinginkan hingga suhu mendekati nol mutlak? (tidak, resistansi silikon meningkat seiring menurunnya suhu).

Batas kontak antara dua semikonduktor, yang satu mempunyai konduktifitas elektronik dan yang lain mempunyai konduktifitas lubang, disebut transisi lubang elektron(atau hal-transisi). Transisi ini mempunyai kepentingan praktis yang besar, karena menjadi dasar bagi pengoperasian banyak sistem semi-

perangkat konduktor. Persimpangan p-n tidak dapat dicapai hanya dengan menghubungkan dua semikonduktor secara mekanis. Biasanya, daerah dengan konduktivitas berbeda tercipta selama pertumbuhan kristal atau melalui pemrosesan kristal yang tepat. Misalnya, “tablet” indium ditempatkan pada kristal germanium tipe-n (Gbr. 335, a). Sistem ini dipanaskan pada suhu sekitar 500 °C dalam atmosfer vakum atau gas inert; atom indium berdifusi sampai kedalaman tertentu ke dalam germanium. Lelehan tersebut kemudian didinginkan secara perlahan. Karena germanium yang mengandung indium memiliki konduktivitas lubang, sambungan p-n terbentuk pada batas lelehan yang mengkristal dan germanium tipe-n (Gbr. 335, b).

Mari kita perhatikan proses fisik yang terjadi pada sambungan p-n (Gbr. 336). Biarkan semikonduktor donor (fungsi kerja - A N , Level Fermi - E F) dibawa ke dalam kontak (Gbr. 336, b) dengan semikonduktor akseptor (fungsi kerja - Ah, tingkat Fermi - E F ). Elektron dari semikonduktor n yang konsentrasinya lebih tinggi akan berdifusi ke semikonduktor p yang konsentrasinya lebih rendah. Difusi lubang terjadi dalam arah yang berlawanan - dalam arah Rn.

Dalam n-semikonduktor, karena kepergian elektron di dekat batas, terjadi positif tak terkompensasi biaya ruang atom donor terionisasi stasioner. Dalam semikonduktor p, karena keluarnya lubang di dekat batas, muatan ruang negatif dari akseptor terionisasi stasioner terbentuk (Gbr. 336, a).

Muatan ruang ini membentuk lapisan listrik ganda pada batasnya, yang medannya, diarahkan dari daerah n ke daerah p, mencegah transisi elektron lebih lanjut pada arah np dan lubang pada arah Pn. Jika konsentrasi donor dan akseptor dalam semikonduktor N- dan tipe-p sama, lalu ketebalan lapisannya D 1 Dan D 2 (Gbr. 336, c), di mana muatan stasioner terlokalisasi, sama dengan (d 1 = d 2).

Pada ketebalan sambungan p-n tertentu, terjadi keadaan setimbang, yang ditandai dengan penyelarasan level Fermi untuk kedua semikonduktor (Gbr. 336, c). Di daerah persimpangan pn, pita energi dibengkokkan, sehingga menimbulkan hambatan potensial bagi elektron dan lubang. Ketinggian penghalang potensial e ditentukan oleh perbedaan awal posisi level Fermi di kedua semikonduktor. Semua tingkat energi

semikonduktor akseptor dinaikkan relatif terhadap tingkat semikonduktor donor ke ketinggian yang sama dengan e, dan kenaikan terjadi pada ketebalan lapisan ganda D.

Ketebalan D Lapisan sambungan pn dalam semikonduktor kira-kira 10 -6 - 10 -7 m, dan beda potensial kontak sepersepuluh volt. Pembawa arus mampu mengatasi beda potensial tersebut hanya pada suhu beberapa ribu derajat, yaitu pada suhu biasa lapisan kontak kesetimbangan adalah mengunci(ditandai dengan meningkatnya resistensi).

Resistansi lapisan penghalang dapat diubah dengan menggunakan medan listrik eksternal. Jika medan listrik luar yang diterapkan pada sambungan pn diarahkan dari semikonduktor n ke semikonduktor p (Gbr. 337, a), yaitu bertepatan dengan bidang lapisan kontak, maka hal ini menyebabkan pergerakan elektron di n-semikonduktor dan lubang pada semikonduktor p-semikonduktor dari batas persimpangan pn dalam arah yang berlawanan. Akibatnya, lapisan penghalang akan meluas dan resistensinya meningkat. Arah medan luar yang memperluas lapisan pemblokiran disebut mengunci (mundur). Pada arah ini, arus listrik praktis tidak melewati sambungan pn. Arus pada lapisan pemblokiran dalam arah pemblokiran terbentuk hanya karena pembawa arus minoritas (elektron pada semikonduktor p dan lubang pada semikonduktor n).

Jika medan listrik luar yang diterapkan pada sambungan pn diarahkan berlawanan dengan medan lapisan kontak (Gbr. 337, b), maka hal ini menyebabkan pergerakan elektron pada semikonduktor n dan lubang pada semikonduktor p menuju batas. dari persimpangan p-n satu sama lain. Di area ini mereka bergabung kembali, ketebalan lapisan kontak dan ketahanannya berkurang. Oleh karena itu, dalam arah ini, arus listrik mengalir melalui sambungan pn dalam arah dari semikonduktor p ke semikonduktor n; itu disebut throughput (langsung).

Jadi, sambungan p-n (mirip dengan kontak logam-semikonduktor) memiliki konduktivitas satu arah (katup).

Pada Gambar. 338 menunjukkan karakteristik arus-tegangan dari sambungan p-n. Seperti yang telah ditunjukkan, dengan tegangan keluaran (searah), medan listrik eksternal mendorong pergerakan pembawa arus utama ke batas sambungan p-n (lihat Gambar 337, b). Akibatnya ketebalan lapisan kontak berkurang. Dengan demikian, resistansi sambungan berkurang (semakin kuat, semakin tinggi tegangannya), dan kekuatan arus menjadi besar (cabang kanan pada Gambar 338). Arah arus ini disebut langsung.

Dengan tegangan pemblokiran (mundur), medan listrik luar

mencegah pergerakan pembawa arus mayoritas ke batas persimpangan p-n (lihat Gambar 337, a) dan mendorong pergerakan pembawa arus minoritas, yang konsentrasinya dalam semikonduktor rendah. Hal ini menyebabkan peningkatan ketebalan lapisan kontak, yang menguras pembawa arus utama. Sejalan dengan itu, resistensi transisi meningkat. Oleh karena itu, dalam hal ini, hanya arus kecil yang mengalir melalui sambungan p-n (disebut balik), sepenuhnya disebabkan oleh pembawa arus minoritas (cabang kiri Gambar 338). Peningkatan arus yang cepat berarti rusaknya lapisan kontak dan kehancurannya. Ketika dihubungkan ke rangkaian arus bolak-balik, sambungan pn bertindak sebagai penyearah.