Выключение диода.
Рассмотрим осциллограмму напряжения на диоде после окончания импульса прямого тока (рис.7В). В момент окончания импульса тока концентрация дырок в базе не изменяется. Накопленные вблизи запорного слоя дырки исчезают вследствие рекомбинации Кроме того, они диффундируют в глубь базы. По мере уменьшения концентрации дырок вблизи запорного слоя уменьшается напряжение на переходе, что и отражено на осциллограмме. Найдем закон изменения напряжения на диоде, пренебрегая диффузией дырок вглубь базы. Характер уменьшения концентрации дырок вблизи запорного слоя отвечает уравнению: где
Подставляя ее значение в уравнение (17), получим:
Будем считать, что избыточная концентрация дырок вблизи запорного слоя больше равновесной. Тогда уравнение (18) можно записать в виде:
Напряжение на переходе связанно с концентрацией дырок в базе уравнением:
Зависимость напряжения на p-n переходе от времени найдем, подставляя в уравнение (20) значение
Заметим, что в конце переходного процесса наблюдается более резкое уменьшение напряжения, чем в начале. Это не отображено в уравнении (21), которое получено для случая, когда избыточная концентрация дырок вблизи запорного слоя больше равновесного, и оно несправедливо, когда эти концентрации соизмеримы. Уравнение (21) позволяет легко определить время жизни дырок в базе диода. Для этого измеряют перепад напряжения DUД на линейном участке кривой DUД(t) и время, соответствующее этому перепаду, Dt. Тогда время жизни дырок:
Измерение начального остаточного напряжения UЗ в зависимости от величины прямого тока через диод позволяет найти контактную разность потенциалов. С увеличением амплитуды импульсов прямого тока величина UЗ стремится к некоторому постоянному значению. Определим это напряжение Uз. Концентрация дырок вблизи запорного слоя:
С увеличением амплитуды импульсов величина Pn стремится к PP0 - бесконечности. Поэтому при достаточно больших импульсах тока остаточное напряжение
|
(17)
- избыточная концентрация дырок.
(18)
(19)
(20)
(21)
(22)
(23)
.
