Вольт – амперная характеристика р-n-перехода


Были получены соотношения для прямого и обратного токов

Эти формулы можно объединить, если считать, что прямому смещению соответствует V > 0, а обратному смещению V < 0. тогда выражения для плотности тока, протекающего через р-n-переход, будет иметь вид:

j = js .

Если же рассматривать полный ток, протекающий через р-n-переход, то плотность тока надо умножить на площадь перехода S и тогда :

J = Js . (6.7)

Это уравнение представляет собой вольт-амперную характеристику (ВАХ) р-n-перехода и выражает количественную связь между током, текущим через переход, и внешней разностью потенциалов, приложенной к переходу.

При приложении к переходу обратного смещения

, а J Js .

Практически Jобр » - Js достигается уже при очень малых V. Таким образом, ток Js является обратным током перехода в рассматриваемой модели.

При приложении к р-n-переходу прямого смещения ток через переход растет по экспоненте и уже при незначительных напряжениях достигает большой величины. Так при V = - 0,5 В Jобр = Js; а при V = 0,5 В Jпрямое = Jse 20.

Отношение:

» 5*108.

Это свидетельствует о том, что р-n-переход обладает односторонней проводимостью. Вид ВАХ представлен на рисунке. Выпрямительные свойства р-n-перехода используются в полупроводниковых диодах.

Для более детального анализа ВАХ перехода ее записывают следующим образом:

J = Js , Js = S .

Используя основное уравнение полупроводника nоро = ni2;применительно к данному случаю, работу в области температур истощения примеси и t = L2D, получим:

J = Js = = . (6.8)

То есть ток через переход определяется в общем случае двумя компонентами: Jn – электронной и Jp – дырочной. Это справедливо для симметричного р-n-прехода: NД » NА.

В не симметричных и особенно в односторонних переходах, когда концентрации донорной и акцепторной примесей существенно различны, то одна из компонент тока будет много больше другой.

В случае NД >> NА, то есть для р-n+-прехода, получим:

J = Js = . (6.9)

Видно, что основной составляющей является электронная. Ток через переход определяется движением электронов, процессы связанные с дырками можно не учитывать, то же касается дырок.

 



Дата добавления: 2016-06-09; просмотров: 1507;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.007 сек.