PN - переход. Зонная структура pn перехода

Поделиться
HTML-код
  • Опубликовано: 18 дек 2024

Комментарии • 77

  • @МиленаКатриенко
    @МиленаКатриенко 3 года назад +28

    Это очень круто. Завтра защита лабораторных по этой теме, объяснил лучше, чем в университете)
    Спасибо большое 🙏

    • @mihailgevara9930
      @mihailgevara9930 2 года назад +4

      мне очень жаль ваш университет, честно и без подколов. Это азы физики твёрдого тела (моя специальность) в неплохом, но далеко не самом лучшем исполнении.
      Начинать такую тему без подготовки в области атомарной физики и физики элементарных частиц просто нельзя, этим и объясняются недостатки данного видео. Такая подготовка сама займёт год обучения минимум, так что понятно, почему её нет.
      Если тема зацепила, возьмите серьёзные книжки и заполните пробелы.
      Тема на самом деле очень интересная. Исследования полупроводников начались в 19м веке, там половина фамилий французские. Но серьёзное развитие - это 20й век, и без Резерфорда этого было невозможно, хотя он тут совсем не главный.
      Атомную бомбу создали раньше первого транзистора, вот так))
      Здесь пишут "Ура! Всё стало понятно!"
      Огорчу вас, совсем не так. Понимать начнёте после прочтения стопки книг высотой до пояса.
      Удачи. Если заинтересует - пишите, подскажу, с чего начать. На быстрый успех не рассчитывайте, но, если осилите, будете самой умной в вашей компании.
      Парни все упадут)))

    • @ГлебКудрявцев-п2з
      @ГлебКудрявцев-п2з Год назад

      @@mihailgevara9930 Здравствуйте, с какими книгами необходимо ознакомиться для понимания темы?

    • @mihailgevara9930
      @mihailgevara9930 Год назад

      @@ГлебКудрявцев-п2з попробуйте "пробить головой" Фейнмановские лекции по физике.
      Очень интересный автор, американец. Не супер последовательное изложение, но очень живое. Это настоящий учёный.
      Если вы хотя бы 1/4 осилите (как я в своё время))), перед вами откроется тропа, по которой можно бежать дальше.
      Лиха беда начало, первый шаг.
      Удачи вам и усидчивости.
      Наши авторы более скучные.
      Надеюсь, понятия интеграл и дифференциал вам знакомы. Без этого в физике трудно со времён Ньютона.
      Прошло 40 лет с тех пор, как я учился этому. Знания стёрлись, но понимание осталось. Мне трудно сказать, что правильно, но до сих пор легко узнать "лапшу на уши', как бы заманчиво её не развешивали.

    • @wendan5280
      @wendan5280 10 месяцев назад

      @@mihailgevara9930 а какой смысл это все так подробно изучать, если в России за это направление платят копейки?

    • @НиколайАбрамов-и7п
      @НиколайАбрамов-и7п 5 месяцев назад

      ​@@ГлебКудрявцев-п2зон никак не может выбрать, по-ходу) Мне помогли Мартинсон и Смирнов «Квантовая Физика» и Винтайкин «Физика твёрдого тела». У них относительно простой и понятный слог и изложена вся базовая информация.

  • @p.polunin
    @p.polunin 7 лет назад +34

    Я кланяюсь тебе в землю, Автор!!!!! Это так интересно и понятно!!!!

  • @mixtrem
    @mixtrem 4 года назад +11

    Это то что я искал по всему Ютубу!

  • @ДенисВикторович-ш7п
    @ДенисВикторович-ш7п 7 лет назад +17

    Объяснил то, что многим бывает сложно понять, на простом понятном языке.

    • @ToeRavilov
      @ToeRavilov  7 лет назад +1

      Большое спасибо

  • @angel.a.a.
    @angel.a.a. Год назад +5

    Ну это действительно потрясающе! Готовлюсь к экзамену, на лекции не особо поняла суть, так как очень кратко пробкжался по этой теме лектор, а тцт все четко и по полочкам!)

  • @user-ShortAI
    @user-ShortAI Год назад +2

    Чувак надеюсь ты жив у тебя все хорошо!
    Очень понятно все рассказал👍👍👍
    Спасибо за проделанный труд👏👏

  • @kuzya5533
    @kuzya5533 3 года назад +5

    Ёмко, чётко, понятно. Спасибо большое!)

  • @alexfed2680
    @alexfed2680 5 лет назад +7

    2:17 валентные электроны кремния изображены как четыре s-электрона. На самом деле в s-оболочке любого атома число электронов не может превышать двух. Это принцип Паули. В Но у атома кремния электрон там один. Остальные три электрона расположены в трех одинаковых p-оболочках, по одному на каждую. Это правило Хунда. Энергии электронов при этом Разные. Но это ещё не все. Для того, чтобы атом кремния мог образовать четыре одинаковые ковалентные связи, s- и p-электроны переходят на т.н. "гибридные" орбитали, не различающиеся по энергии. В итоге атомы кремния (а также углерода, германия, свинца и пр.) образуют четыре одинаковых sp3-гибридных химических связи, как и показано далее.

    • @raymondwright
      @raymondwright 4 года назад +1

      "Остальные три электрона расположены в трех одинаковых p-оболочках, по одному на каждую"
      1s2 2s2 2p6 3s2 3p2
      не в трёх, а в двух

    • @brutal425
      @brutal425 5 месяцев назад

      @@raymondwright Кремний в кристалле находится в sp3 гибридизации, когда одна S и три P орбитали "складываются", электронная конфигурация которую вы описали (1s2 2s2 2p6 3s2 3p2) это изолированный атом кремния.

  • @evgeniylarkov6394
    @evgeniylarkov6394 8 лет назад +17

    Отличный видео урок!

  • @КонстантинС-й9г
    @КонстантинС-й9г 2 года назад +1

    Очень хорошо и понятно рассказано. Однако надо быть знакомым с некоторыми терминами.

  • @margulis2927
    @margulis2927 4 года назад +6

    Спасибо Вам большое,это был мой самый полезный вечер! столько узнать за четверть часа, и так понятно

    • @ToeRavilov
      @ToeRavilov  4 года назад

      Всегда пожалуйста

  • @МихаилМурзин-и7р
    @МихаилМурзин-и7р 7 лет назад +7

    У меня несколько вопросов. Какой тип связи в молекуле кремния, ионная, металлическая или ковалентная? Второй вопрос, откуда берется положительный заряд в проводнике P типа? Мне кажется это неверное утверждение, его применяют для простоты объяснения. Тут дело не в заряде, а в том, что все атомы на своей внешней оболочке хотят иметь ровно 8 электронов, и поэтому индий (In) берет эти электроны у соседей, чтобы получить ровно 8 электронов на свой внешней оболочке, но это запускает цепную реакцию, так как теперь электронов будет не хватать у другим атомов. Это физико-химические свойства атомов, а не то что плюс притягивает минус. Тоже самое и с проводниковом N типа, где мышьяк (As) заполнил свою внешнюю оболочку и избавляется от ненужного ему 9-го электрона. Поправьте меня если я не прав.

    • @nickolsky
      @nickolsky 4 года назад +1

      В молекуле кремния ковалентная связь, также как как в молекуле водорода.
      Положительного заряда нет, ведь соединение кремния-индия электрически нейтрально. Есть дырка, которая ассоциируется с положительным зарядом, дырка производит захват электрона. В соединении кремний-индий, происходит объединение электронов индия и кремния, 3 электрона индия с 3 тремя электронами соседних атомов кремния.

  • @sandroudchenco7951
    @sandroudchenco7951 3 года назад +1

    Здравствуйте, на 5:53 минуте совершенно не понимаю, почему те электроны которые диффундировали в р область не могут продолжать диффундировать вглубь р области. То же не понимание также касается дырок. Хотя я понимаю, почему электроны не могут вернуться обратно, Так как их "свои" электроны отталкивают, а p область притягивает

  • @Chaplin932
    @Chaplin932 3 года назад +1

    Лайк и комментарий в знак Благодарности!

  • @dashabaltsevich3649
    @dashabaltsevich3649 8 лет назад +5

    очень полезная информация, спасибо!

  • @RPGsnik
    @RPGsnik 2 года назад +1

    Спасибо тебе огромное, господи

  • @chiron5486
    @chiron5486 5 лет назад +3

    очень интересно, а главное понятно

  • @timyu3197
    @timyu3197 8 лет назад +82

    То чувство, когда за 25 минут понял ФОЭ лучше, чем за 1 семестр универа

    • @nineteenninetynine99
      @nineteenninetynine99 6 лет назад

      В каком вузе учился?

    • @artemkashkou274
      @artemkashkou274 6 лет назад +3

      @@nineteenninetynine99 Видимо не учился

    • @СуНаиль
      @СуНаиль 5 лет назад +2

      @@artemkashkou274 их вообще не учат. У нас одного взяли с испытательным из московского института. Так он не понимает ни в реле, ни в контактах (Н.О, Н.З). Сейчас выпнут. Лучше бы взяли электрика.

    • @artemkashkou274
      @artemkashkou274 5 лет назад +8

      @@СуНаиль а что вы сваливаете вину на университет? Если даун пойдет учится в MIT, то он и останется дауном.

    • @максим00-л6ю
      @максим00-л6ю 3 года назад

      @@artemkashkou274 оттуда его быстро выкинут

  • @Cat-zh6xx
    @Cat-zh6xx 5 лет назад +1

    Вроде уже и сам разобрался, но всё равно очень понятно, спасибо

  • @6x21
    @6x21 5 лет назад +2

    Чот я запутался, хотелось бы уточнить. Дырка, возникающая от введения в кремниевую кристаллическую решетку атомов, скажем, бора, электрически нейтральна. Точно так же, структура с "лишним" электроном, получающаяся от введения в кремниевую кристаллическую решетку пятивалентного фтора, тоже электрически нейтральна. При объединении p- и n-материалов происходит дрейф электронов из n-материала в p-материал, в результате чего теряющий электроны n-материал становится на границе заряжен положительно, а p-материал, электроны принимающий, становится на границе заряжен отрицательно. Вот здесь и появляется электромагнитное поле от этих зарядов, которое препятствует дальнейшему дрейфу электронов через p-n-границу. Зона, охваченная этим зарядом, называется "инверсным слоем". Разве не так дело обстоит?

    • @brutal425
      @brutal425 5 месяцев назад

      Да, все правильно.

    • @ZZ1288-z6x
      @ZZ1288-z6x 2 месяца назад

      Нет всё абсолютно неправильно!!!!
      Какой дрейф Вы чего? Совсем?
      На границе p- и n- в первый момент идёт диффузия .
      Чтобы было понятнее: в кристалл кремния в одной части вводится донор, в другую часть акцептор. 5-й валентный электрон донора слабо связан с атомом донора и под воздействием температуры этот электрон отцепляется от атома донора , вследствие этого атом донора становится положительно заряженным неподвижным ионом в узле кристаллической решетки. В целом сколько электронов освобождается таким способом , столько и положительных неподвижных ионов появляется. Т.е в целом нейтральность соблюдается . И данный полупроводник именуется как n-типа полупроводник (т.к свободных электронов много).
      Аналогично: атому акцептора не хватает один электрон для полного счастья, и при термическом воздействии этот атом акцептора с одного из соседних атомов кремния схватывает один электрон тем самым становясь отрицательно заряженным неподвижным ионом. А тот атом кремния который потерял отдал электрон становится положительно заряженным т.е появляется дырка. И при тепловом колебании эта дырка заполняется электроном от соседнего атома кремния. т.е захватывает чужой соседний электрон. И так гуляет эта дырка (вакантное место на Валентином уровне) по всему кристаллу. И в целом опять сколько появляются отрицательно заряженных неподвижных ионов акцепторов , столько и появляются количество дырок. В целом опять соблюдается нейтральность. И этот данный полупроводник носит название p- типа т.к дырок много и они как носители заряда
      Теперь если соединить p- и n- тип полупроводника , то в первый момент через границу p-n начинается ДИФФУЗИЯ электронов в p- область, а дырок в n- область и начинается на границе активная рекомбинация. В n- области из-за рекомбинации электронов с дырками остаётся не скомпенсированые положительные ионы доноров, а в p-области из-за рекомбинации дырок с электронами остаётся не скомпенсированные отрицательные неподвижные ионы акцепторов. Как раз таки эти неподвижные ионы доноров и акцепторов создают поле которое препятствует дальнейшей диффузии дырок из p- области в n- область и электронов из n- области в p- область. Это поле неподвижных ионов доноров и акцепторов как раз таки и создаёт БАРЪЕР, которое препятствует диффузии дырок и электронов которое по другому ещё называют ДИФФУЗИОННЫМ ТОКОМ дырок и электронов. (Автор ролика путает не дрейфовый ток это).
      Как раз таки преобладание электронов ( как носителей заряда в n- области даёт им название ОСНОВНЫЕ НОСИТЕЛИ в n- области) , аналогично преобладание дырок в p- области даёт им название ОСНОВНЫЕ НОСИТЕЛИ в p- области)
      Но!!!! есть ещё НЕОСНОВНЫЕ НОСИТЕЛИ. из-за термического воздействия в кристалле кремния возникают небольшое количество пар элетрон-дырка.
      Эти пары элетрон-дырка есть как в полупроводниках n- типа так и p-типа. Отсюда их названия из-за незначительного количества их - НЕОСНОВНЫЕ НОСИТЕЛИ.
      ЭТОТ БАРЬЕР p-n перехода ПРЕПЯТСТВУЕТ ДИФФУЗИИ ОСНОВНЫХ НОСИТЕЛЕЙ Т.Е ДИФФУЗИОННОМ У ТОКУ , НО!!!! НЕОСНОВНЫЕ НОСИТЕЛИ ВОЗНИКАЮЩИЕ ИЗ-ЗА ТЕРМОГЕНЕРАЦИИ СХВАТЫВАЮТСЯ ПОЛЕМ p-n ПЕРЕХОДА И ПЕРЕБРАСЫВАЮТСЯ В СОСЕДНИЕ ОБЛАСТИ ГДЕ ОНИ ЯВЛЯЮТСЯ ОСНОВНЫМИ НОСИТЕЛЯМИ. ЭТОТ ВИД ТОКА Т.Е ПЕРЕБРОС НЕОСНОВНЫХ НОСИТЕЛЕЙ НАЗЫВАЕТСЯ ТЕПЛОВЫМ ТОКОМ.(ИЗ-ЗА ТЕРМОГЕНЕРАЦИИ)
      ПРИ ОТСУТСТВИИ ВНЕШНЕГО НАПРЯЖЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ТОК РАВЕН ДИФФУЗИОННОМ ТОКУ .

  • @milenadavidioff4215
    @milenadavidioff4215 7 лет назад +5

    шикарно
    большое спасибо

  • @Алексей-я3ю6з
    @Алексей-я3ю6з 6 лет назад +4

    Я правильно понял, если диод не включен (просто лежит), то внутри него всегда существует свое внутреннее электрическое поле?

    • @brutal425
      @brutal425 5 месяцев назад

      Да, существует запирающий слой который препятствует дальнейшему проникновению электронов в P область и дырок в N область.

  • @Akma_devil
    @Akma_devil 4 года назад +1

    А разве p-область не должна принять отрицательный заряд? На картинке она с +

  • @qwertyistvist2436
    @qwertyistvist2436 3 года назад +1

    Здравствуйте! Что значит " дырки движутся" при обратном смещении? Да и вообще в принципе ,

    • @maks_koshmar
      @maks_koshmar 3 года назад

      образованная дырка может быть заполнена электроном из соседнего атома, тогда эта дырка исчезает, но появляется такая же дырка в том атоме, который только что отдал электрон, и это можно назвать "движением" дырки

  • @tonydemsky9605
    @tonydemsky9605 5 лет назад +1

    бро, ты лучший, только после твоей минилекции я понял эти пляски с бубнами

  • @raegofmiller6074
    @raegofmiller6074 4 года назад +2

    Спасибо!))

  • @tibboh69
    @tibboh69 8 лет назад

    Я правильно понимаю, что масса дырок зависит от материала в котором они образуются, и именно поэтому выгоднее делать n-p-n структуру в транзисторе, нежели p-n-p?

  • @ЕвгенийЧ-и1н
    @ЕвгенийЧ-и1н 7 лет назад

    На 17-й минуте ошибка в уровненной схеме. Снизу слева должны быть дырки и их там должно быть очень мало, а справа снизу их должно быть много. Дырки "всплывают", а электроны "тонут".

  • @qwertyistvist2436
    @qwertyistvist2436 3 года назад

    Получается n область заполняется электронами и чуть небольшим количеством свободных электронов ,а в сторону минуса дырки образуется получаются?

  • @GogaSarach-qn4ey
    @GogaSarach-qn4ey 10 месяцев назад

    Без электронов проводимость будет выглядеть проще. Электрический ток в проводнике это поток фотонов, движение энергии.

  • @perihusein2146
    @perihusein2146 2 года назад +1

    нечего не понятна но очень интересно

  • @firstboy5479
    @firstboy5479 6 лет назад

    Если имеем кремний р-типа, и на него напылить кремний н-типа, то будет переход или нет ? Кому интересна разработка солнечных батарей, пишите пожалуйста.

  • @alexeycherneny1431
    @alexeycherneny1431 8 лет назад +3

    Реально клево

  • @НикитаБасов-м8ш
    @НикитаБасов-м8ш 6 лет назад

    Спасибо, автор!

  • @musicbyowe7220
    @musicbyowe7220 7 лет назад

    Спасибо большое за ваши Видео, всё очень классно объяснено. Не могли бы вы пару слов сказать о "Плотности состояний", когда мы говорим о полупроводнике? В определении говорится, что это кол-во эн. уровней на интервал энергий. Как это правильно понимать, что такое интервал энергий?

  • @mrsandman7269
    @mrsandman7269 7 лет назад

    разве диффузия не возникает вследствие избытка различных типов носителей заряда в разных областях при соприкосновении двух типов полупроводника?

    • @ХранителиТайн
      @ХранителиТайн 5 лет назад +1

      Да, тоже обратил внимание. Сначала из-за избытка подвижных электронов часть из них переходит в p-область, а потом уже из-за заряжения устанавливается потенциал.
      А у автора наоборот, сначала почему-то электроны притягиваются к p-области, хотя оба полупроводниковых куска изначально в целом нейтральны.

  • @rbyms1113
    @rbyms1113 2 года назад +1

    Я в 10 классе и должен это знать, найс школа

  • @sfbsrtjsrgtfzsdcvbsfrtjhea7692
    @sfbsrtjsrgtfzsdcvbsfrtjhea7692 7 лет назад

    Спасибо за видос

  • @ЕвгенийСимонов-к5о

    Можно поподробней сказать что такое Энергия Ферми? не совсем понятно

  • @УмахКихов
    @УмахКихов 5 лет назад

    Они преобразуют энергию тепла , света и энергию магнитного поля ( от постоянного магнита).

  • @eyvazteymurov9338
    @eyvazteymurov9338 5 лет назад

    Спасибо!

  • @Клаваяя
    @Клаваяя 6 лет назад

    скачаю себе это видео, потом посмотрю

  • @vovan88847
    @vovan88847 6 лет назад

    спасибо

  • @АсланБайгазиев-е9л
    @АсланБайгазиев-е9л 3 года назад

    На ноль делить нельзя!

  • @Oleg-dv1zg
    @Oleg-dv1zg 5 лет назад

    Правильно обьяснил, по научному.
    Но сам не вдумывался в то что говоришь.
    Вся оф. версия тока, его фИЗИКА, настолько несуразна что удивительно как вы этого не видите.

    • @alexey104
      @alexey104 5 лет назад

      Последователь Рыбникова?

    • @Oleg-dv1zg
      @Oleg-dv1zg 5 лет назад +1

      @@alexey104 нет. Вы бы ещё Катющика вспомнили )))

  • @asandrxxx
    @asandrxxx 4 года назад +2

    С ферми ничо не понял, пошел жарить картошку

  • @maksimfedenko4389
    @maksimfedenko4389 4 года назад +1

    Спасибо