Номер 2, страница 390 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Образцы заданий ЕГЭ. Параграф 117. Электрический ток через контакт полупроводников с разным типом проводимости. Транзисторы. Глава 16. Электрический ток в различных средах - номер 2, страница 390.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Решение

В задаче описано подключение p-n-перехода к источнику тока, при котором отрицательная клемма источника соединена с p-областью, а следовательно, положительная клемма — с n-областью. Такое включение называется обратным смещением или запирающим включением p-n-перехода.

Рассмотрим носителей заряда в полупроводниках:

• В p-области основными (мажоритарными) носителями заряда являются положительно заряженные «дырки».
• В n-области основными (мажоритарными) носителями заряда являются отрицательно заряженные электроны.

При обратном смещении внешнее электрическое поле, создаваемое источником, приложено так, что оно «растаскивает» основные носители заряда от p-n-перехода:

• Положительно заряженные дырки в p-области притягиваются к отрицательной клемме источника, то есть движутся вглубь p-полупроводника, удаляясь от границы перехода.
• Отрицательно заряженные электроны в n-области притягиваются к положительной клемме источника, также удаляясь от границы перехода.

В результате этого процесса обеднённый слой (область p-n-перехода, практически лишённая свободных носителей заряда) расширяется. Потенциальный барьер для основных носителей заряда значительно возрастает, что делает их движение через переход практически невозможным. Таким образом, ток, создаваемый основными носителями, практически равен нулю.

В условии задачи указано, что током неосновных (миноритарных) носителей заряда следует пренебречь. Это ток, который могли бы создавать электроны в p-области и дырки в n-области, но в идеальной модели при обратном смещении им пренебрегают, либо он считается нулевым.

Следовательно, при обратном смещении и пренебрежении током неосновных носителей, электрический ток через p-n-переход не идёт. Правильным является утверждение номер 4.

Ответ: 4