При воздействии внешнего электрического поля

Прямое включение р-n-перехода

Включение, при котором полярность источника совпадает с полярностью ос­новного носителя, называют прямым.

Действие прямого напряжения поясняет­ся потенциальной диаграммой (рис. 6).

Рис. 6. Прямое включение р-n-перехода

Электрическое поле, создаваемое внеш­ним источником (Евн), действует навстречу полю контактной разности потенциалов. Вы­сота потенциального барьера уменьшается и становится равной . Диффузионный ток возрастает, т.к. большее число основных носителей может преодолеть потенциальный барьер. В то же время дрейфовый ток уменьшается по той же причине, а также из-за уменьшения ширины р-n-перехода (рис. 6, L1<L). Уменьшение ши­рины снижает вероятность захвата полем пе­рехода неосновных носителей. В результате ток перехода уже не равен нулю: Iпер= Iдиф +Iдр≠0. Ток, возникающий при прямом включении, называется прямым током р-n-перехода. Он обусловлен диффузионным током основных носителей.

Обратное включение р-n-перехода

Включение, при котором полярность источника не совпадает с полярно­стью основного носителя называется обратным.

В этом случае электрическое поле, создаваемое внешним источником, складывается с полем контактной разности потенциалов (рис. 7).

Рис. 7. Обратное включение р-n-перехода

Результирующее поле усиливается, а потенциальный барьер становится равным . Уже при небольшом повышении барьера диффузионное перемещение ос­новных носителей через переход практически прекращается, т.е. Iдиф=0, так как их энергии недостаточны для преодоления барьера. Дрейфовый ток незна­чительно увеличивается из-за увеличения разности потенциалов и ширины р-n-перехода (L2>L). Общий ток перехода становится равным Iпер= -Iдр= I0 . Ток, проходящий через p-n-переход при обратном включении, называется обратным. Он обусловлен дрейфовым током неосновных носителей. Поскольку концентрация неосновных носителей на несколько порядков меньше, чем основных, то

и ток в обратном направлении во много раз меньше. Вследствие этого обратное сопротивление перехода больше прямого.