Пряме включення діода

При прямій напрузі на діоді зовнішня напруга частково компенсує контактну різницю потенціалів на р-п переході, оскільки зовнішнє електричне поле при прямому включенні діода направлено протилежно дифузійному полю. Тому висота потенційного бар'єру переходу зменшується пропорційно прикладеній до діода напрузі. Нехтуючи падінням напруги на базі діода, розглянемо діод при малих прямих струмах.

Із зменшенням висоти потенційного бар'єру збільшується кількість носіїв заряду, які можуть подолати потенційний бар'єр і перейти в сусідню область діода, де вони виявляться неосновними носіями. Цей процес називають інжекцією неосновних носіїв заряду через р-п перехід.

Оскільки висота потенційного бар'єру зменшується пропорційно прикладеній напрузі, а носії заряду розподілені по енергіях по експоненціальному закону відповідно до статистики Фермі-Дірака або Максвелла-Больцмана, то пряма гілка ВАХ повинна бути схожа на експоненту (рис.2.3).

Рис.2.3 ВАХ діода при інжекції і екстракції носіїв заряду.

Розглянемо вплив деяких чинників на пряму гілку вольт -амперної характеристики діода.

При збільшенні температури діода зменшується висота потенційного бар'єру і змінюється розподіл носіїв заряду по енергіях (електрони, наприклад, займають вищі енергетичні рівні в зоні провідності). Через ці дві причини прямий струм через діод збільшується із зростанням температури при прямій незміненій напрузі (рис.2.4.).

Якщо порівняти прямі гілки двох діодів, виготовлених з різних матеріалів, з різної вширшки забороненої зони, то у діода з матеріалу з більшої вширшки забороненої зони буде більше висота потенційного бар'єру. Отже, прямий струм через діод з матеріалу з більшої вширшки забороненої зони буде менше при тій же прямій напрузі.

Із збільшенням концентрації домішок в прилеглих до р-п -переходу областях збільшуватиметься висота потенційного бар'єру переходу, а значить, буде меншим прямий струм при тій же прямій напрузі.

Дата добавления: 2014-01-07