В полупроводниковом материале искусственно создаются области с различными электрическими свойствами. Переходный слой между двумя областями полупроводника, обладающими различными электрическими свойствами называется электрическим переходом. Различают следующие переходы между областями полупроводниковых материалов (см. рис. 5):

- электронно-электронный

-электронно - электронный

-дырочно-дырочный

Рисунок 5 – Типы переходов в материалах

2. Металло-полупроводниковый. В зависимости от соотношения между работами выхода электрона из металла и полупроводника на границе «металл-полупроводник» (A_Me > < A_п/п) возникает два вида переходов:

2.1 Омический контакт – переходной слой, обладающий малым сопротивлением, независимо от полярности напряжения на нем. Используется в качестве омических проводников электрических сигналов к полупроводникам.

2.2 Выпрямительный контакт – такой электрический переход обладает односторонней проводимостью и применяется в диодах Шотки [5].

P - n -переход (Электронно-дырочный). P-n переход невозможно создать механическим контактом двух полупроводников разного типа, так как:

1. Поверхность полупроводников покрыта слоями окисла, являющегося диэлектриком.

2. Между полупроводниками всегда сохраняется воздушный зазор, больший, чем межатомное расстояние.

Основные способы получения p-n-перехода являются:

1. Сплавной метод (в пластину полупроводника вплавляется металл или сплав, содержащий необходимую примесь).

2. Диффузионный метод.

Образование p - n -перехода в равновесном состоянии. На рисунке 6 представлена графическая модель процессов в p-n-переходе в равновесном состоянии

Рисунок 6 - Равновесное состояние p-n-перехода [6]

На границе p и n областей имеет место градиент концентрации свободных носителей зарядов. За счет диффузии электроны из n области переходят в p и рекомбинируют (взаимоуничтожаются) там с дырками. Дырки переходят из n в p, рекомбинируя с электронами. В результате вблизи границы в p-области возникает отрицательный заряд, образованный ионами акцепторной примеси, а в n – положительный заряд, образованный ионами донорной примеси. Между зарядами возникают разность потенциалов «φ_к» и электрическое поле с напряженностью Е_к. Это поле препятствует дальнейшей диффузии свободных носителей заряда из глубины p и n областей через p-n-переход. Область, объединенная свободными носителями заряда на границе p-n областей называется p-n-переходом. Если отсутствует внешнее напряжение, приложенное к р-n-переходу, то через p-n-переход движутся два встречных потока зарядов (два тока) и он будет считаться равновесным. Так как внешнее напряжение отсутствует, то эти токи взаимоуравниваются, и результирующий ток через p-n-переход равен «0».

I_pn = I_диф + I_др = 0.

Это соотношение называют условием динамического равновесия токов в p-n-переходе.