ВАХ p-n-перехода

 

 

Если умножить все j на площадь p-n-перехода, то получим токи:

- диффузионные токи за счёт движения

основных носителей

- дрейфовые токи, обусловленные движением

неосновных носителей

I

 

I_пр

 

U

I_обр

 

P-n-переход под обратным внешним напряжением

 

Если к р-области приложить отрицательное внешнее напряжение, а к n-области положительное, то j_к увеличится и через запирающий слой потечёт лишь ток, образованный перемещением неосновных носителей. При напряжении –0, 5 В обратный ток равен току насыщения:

 

I _обр= I _нас= I _ps+ I _ns

 

Все имеющиеся в п/п носители будут участвовать в создании дрейфового тока.

Диаграмма изменения потенциального барьера:

W p E_К n

E X

eφ _0p eφ _0K

p n W_сeφ _0n

W_А u

U W_Ф

ВЗW_Д

2LW _В

 

Ширина запирающего слоя (ЗС)

Область существования контактного поля определяется пределами запирающего слоя 2L. Исходя из этого, L – это глубина проникновения э.п. в п/п.

Глубина проникновения э.п. в тело определяется уравнением Пуассона, связывающее E с q и e:

r - объёмная плотность электрических зарядов, создающих э.п. Е.

r=eN

X – расстояние от границы контакта

e - диэлектрическая проницаемость п/п

N – объёмная концентрация носителей заряда.

Проинтегрировав уравнение дважды от 0 до L, получим:

 

 

 

Если к p-n-переходу приложить внешнее напряжение, то вместо j_к подставляем суммарную разность потенциалов. При приложении прямого напряжения ширина уменьшается, а обратного – увеличивается.

Различные виды переходов