ダイオードの電位障壁について・・・

質問

ｐｎ接合ダイオードが整流作用を示す理由として電位障壁と結びつけて考えてみた場合、どうなるのかがわかりません。また電位障壁とはどういったものなのかイメージしづらく困っています。詳しくわかる方がいらしたらぜひ教えてください。お願いします。

回答No.1

rikarin-h

ｎ形半導体のキャリアは電子です。シリコン半導体にV族元素をドープした場合、結合の数は４つです。まぁ半導体はIV族でしょうけど。これで電子１個があぶれることによって、不純物半導体になっているわけですが、シリコンと同じ結合状態であるV族元素は、電子が離れた分、プラスの極性になっているのです。

ｐ形も同じようにして考えたところ、極性はマイナスとして存在。そんな互い違いの半導体を接合させると、プラス(正孔)とマイナス(電子)は自然と引き寄せられていき、プラマイ０になって消滅。その空間にはキャリアが存在できない空間電荷領域ができます。さっき言ったとおり、ｎ形はプラス、ｐ形はマイナスの電気を帯びているので、ｎ形半導体の方が電位が高くなります。これが電位障壁と言われる「電界」です。あとはこの電界にどちらから電圧をかければ電位が低くなるかおわかりでしょう。逆に接続すると電圧が増えるのでキャリアが移動できない→電流が流れない＝整流作用となるのです。

電圧をかけると電位障壁が小さくなるからキャリアの移動ができる、ということです。お分かりいただけたでしょうか？学生なので、不十分な解説かもしれませんが、もし気になるところがあったらご指摘願います。

お礼

ありがとうございます。参考に考えて見ます。