- Плотность полного тока дырок и электронов:
- -напряженность внешнего электрического поля
- Рассмотрим n-область. При прямом смещении p-n перехода
- Так как дрейфовой составляющей тока дырок в n-области можно пренебречь, уравнение непрерывности для дырок для стационарного случая (p/t=0) запишется в виде:
- Теория тонкого p-n перехода
Теория тонкого p-n перехода - Таким образом, закон изменения концентрации дырок в n-области при x>Xn принимает вид:
- И для дырочного тока получаем:
- А электронная составляющая тока имеет вид:
Теория тонкого p-n перехода - В любом сечении полупроводника сумма плотностей электронного и дырочного токов постоянна:
- Поскольку слой объемного заряда узок и внутри него нет рекомбинации носителей заряда, то дырочные токи в p- и n-областях на границе запорного слоя одинаковы:
- Принимая это во внимание, для плотности общего тока, текущего через переход можно использовать формулу:
- Плотности токов соответственно равны:
Теория тонкого p-n перехода - Следовательно ВАХ тонкого p-n перехода описывается уравнением:
- Где плотность тока насыщения:
- При прямом смещении ток, текущий через p-n переход, экспоненциально возрастает с ростом приложенной разности потенциалов, а обратный ток растёт медленно и достигает насыщения. Таким образом, p-n переход обладает сильным выпрямляющим действием, которое тем лучше, чем меньше ток насыщения.
ВАХ p-n перехода - При достижении критического значения отрицательного напряжения ток насыщения быстро увеличивается. Такой рост тока обусловлен тем, что электроны и дырки в обедненном слое приобретают кинетическую энергию, достаточную для ударной ионизации валентных электронов. Возникающие при этом свободные носители заряда в свою очередь ускоряются полем и принимают участие в генерации электронно-дырочных пар. Происходит лавинное нарастание концентрации свободных носителей заряда, поэтому этот тип пробоя p-n перехода называется лавинным
Do'stlaringiz bilan baham: |
