Вольтамперная характеристика p-n перехода

Вольтамперной характеристикой называется зависимость тока протекающего через какой-либо прибор от приложенного напряжения. Для p-n перехода она имеет вид, представленный на рис 1.15.

Рис.1.15. Вольтамперная характеристика p-n перехода.

Масштабы прямой и обратной ветвей здесь существенно различны.

Такая характеристика описывается приведенными ранее соотношениями. При , ,

а , поэтому I_пр будет много больше I_обр, а I_обр ≈ -I_o.

При наличии обратного напряжения носители как бы растаскиваются к краям полупроводниковых слоев, при этом увеличивается зона, обедненная свободными носителями, то есть расширяется область p-n перехода.

Свойство p-n перехода обладать существенно разной проводимостью в прямом и обратном направлениях называется вентильным эффектом.

Если p-n структуру подогреть, то при неизменных приложенных напряжениях прямой и обратный токи станут больше, чем до нагрева. Вольтамперная характеристика изменится, как это показано на рис. 1.16 штриховой линией. Увеличение прямого и обратного токов при фиксированных значениях напряжений объясняется ростом интенсивности генерации электронно-дырочных пар, то есть увеличением концентрации основных и неосновных носителей.

Рис.1.16. Изменение вольтамперной характеристики

p-n перехода при изменении температуры.

Вследствие этого обратный ток возрастает очень резко. Он удваивается при повышении температуры на каждые 10° у кремниевых p-n переходов и практически утраивается у германиевых. Прямой ток возрастает слабее, так как он в основном обусловлен примесной проводимостью и рост количества основных носителей при повышении температуры слабее сказывается на повышении их общего числа.

При температурах выше или ниже критических оба полупроводника превращаются в собственные и разница между ними, а также различие между прямой и обратной ветвями вольтамперной характеристики исчезают.

Дата добавления: 2014-01-06