ВАХ p-n перехода

В зав-ти от усл-й прохождения нз обл-ти пространственного заряда p-n перехода процесс рассм-т в приближении теорий тонкого или толстого перехода. В теории тонкого перехода(диодн теория) вып-ся d << L_Д (диффузионная длина – расст, на кот конц-ция своб нз в е-раз).Поэтому нз проходят ОПЗ без взаим-вия с крист решеткой.В теории толстого перехода(диффуз теория), вып-ся нер-во d >> L_Д, поэтому прохождение нз ч/з ОПЗ в этом случае связанно с процессом взаимод-я их с крист решеткой.Нетрудно увидеть,что он формирует 4 тока, 2 из кот формир-ся процессом диффузии, а след-е 2 эл полем.Поэтому рас-м только диодную теорию.Ее сущ-е опред-т:1)рекомбинацией и генерацией своб нз в области D пренебрегаем2)Внешне напряж полностью сосредоточено на p-n переходе.3) Движение носителей заряда-одномерное.

При прямом смещении возник градиент конц-ции СНЗ.Это приводит к перемещению эл-в и дырок.Хар-р этого перемещения опис-ся коэфми диф-зии и .Учитыва градиент конц-ции: Диффер-ем: Ан-но для дырок: При прям смещении справед рав-во:

По мере диффуз перемещения основных нз, в глубь n и p-обл-й их конц-ция и градиент конц-ции из-за непрер рекомбинации понижают диффуз сост-щие потоков (). диффузионных сост-щих компен-ся дрейф сост-щих потоков основных нз. При обратном смещении поток основных нз, способных преодолеть потенц барьер

резко , уже при напряж > –0.1 В, диффуз потоком осн-х

нз можно пренебречь.По аналогии обрат ток: В общем виде выражение для ВАХ p-n перехода: Где -тепловой ток.Рав-во (75) описывает ВАХ идеал-го p-n перехода

После преобраз-я (76) получим:

Из (77) => что для получения

мин знач обр-х токов в диоде необходимо уд сопр-е,т.е. уровень легирования n и p областей.. Тепловой ток обратно пропорционален ширине запрещенной зонs

Дата добавления: 2015-06-04