Прохождение тока через p-n переход

u_p – подвижность дырок, -

остаточная напряженность электрического поля в среде. Аналогично, в

сечении 2-2:
^{J  J}n дрейф
 q  S  n_n0  u_n 
. Однако рассчитать эти

дрейфовые компоненты не представляется возможным, поскольку неизвестна величина напряженности электрического поля в указанных сечениях. Рассмотрим теперь сечение А-А, совпадающее с границей области объемного заряда со стороны р-области. В этом сечении следует учитывать три составляющие полного тока:

^{J  J} p дрейф

• 
  ^J p дифф
  
• 
  ^Jn дифф ^
  

 q  p_{p 0}  u_p 
q  D_p 
A A

• 
  q  D_n 
  

A A
(46)

Поскольку нам известно распределение неравновесных носителей заряда по координате, то можно рассчитать диффузионные компоненты тока в этом сечении. Однако поле в этом сечении имеет остаточную величину, значение которой неизвестно. Поэтому в данном сечении можно вычислить только электронную компоненту полного тока.
Для сечения В-В будем иметь:

^{J  J}n дрейф

• 
  ^Jn дифф
  
• 
  ^J p дифф ^
  

 q  n_n0  u_n 
q  D_n 
B B

• 
  q  D_p 
  

B B
. (47)

Первое слагаемое в (47) рассчитать невозможно и, соответственно невозможно вычислить электронную компоненту тока. Дырочная же компонента вычисляется просто. Получается, что точно рассчитать ток р-п- перехода невозможно ни в одном сечении. Можно, однако, упростить задачу, прибегнув к приближению «тонкого» перехода. Суть этого приближения состоит в пренебрежении процессами генерации и рекомбинации в слое объемного заряда перехода. Это означает, что при прохождении слоя

объемного заряда токи электронов и дырок не меняются. Эта ситуация иллюстрируется рис.15.
Рис.15. Зависимость составляющих тока через переход в рамках приближения «тонкого» перехода


Таким образом, алгоритм расчета полного тока р-п-перехода выглядит следующим образом:

^{J  J}n дифф


A A

• 
  ^J p дифф
  

_{B B} . (48)

Хотя, как это было показано в разделе 4.1, истинная природа прямого тока рекомбинационная, а обратного – генерационная, выражение (48) позволяет дать иную (иногда более удобную) трактовку тока через р-п- переход. А именно, полный ток через «тонкий» переход, как при прямом, так и при обратном смещении можно представить как сумму диффузионных

компонент дырочного и электронного токов неосновных носителей заряда, рассчитанных на соответствующих границах слоя объемного заряда.

Используя выражение (37) и (38) для Δр(х) и Δп(х) находим