Билет №29

1. p-n -өткелінің(ауысуының) кернеуге тіке қосылысы. Жүретін токтар. Сыйымдылығы, өткізгіштігі.

2.4 p-n өткелдің вольтамперлік сипаттамасы

p-n өткел арқылы өтетін токтың оған келтірілген кернеуден тәуелділігі электрондық-кемтіктік өткелдің вольтамперлік сипаттамасы д.а. (ВАС).Оның түрі I = I₀ [exp (U/_T) – 1],мұндағы I₀ – |–U|  _T болғандағы қанығудың кері тогы.

2.3-суретте p-n өткелдің ВАС келтірілген, мұндағы өстердің масштабтары токтың оң (миллиампер) және теріс мәндері (микроампер) үшін әртүрлі.Тура кернеуді U_тура арттырғанда тура ток I_тура экспонента бойынша өседі, өйткені U_тура артуымен потенциалдық тосқауыл төмендеп негізгі тасушылардың диффузиясы өседі. Кері ток шамасы температураға аса тәуелді (графикте Т₂  Т₁), |U_кері|  _T болғанда I₀ тогы кері кернеуге тәуелді емес, ол қосалқы заряд тасушылардың концентрациясымен шартталған.

p-n өткелдің негізгі параметрлері.Сипаттамалық кедергілер:а) тұрақты ток бойынша кедергі (сурет 2.4,а)

R = U/I = _T ln(I/I₀+1)/I = (_T / I) ln(I/I₀+1);

R_A=U₁/I₁, R_B=U₂/I₂;

б) айнымалы ток бойынша кедергі r_д немесе дифференциалдық кедергі (2.4,б сурет) r_д = dU/dI=d[_T ln(I/I₀+1)]/dI=(_T I₀) / [(I+I₀)I₀]=_T / (I+I₀)  _T/I;

r_дA = dU₁ / dI₁ = U₁/I₁ ;r_дB = dU₂ / dI₂ = U₂/I₂ . 2.5.2 p-n өткелдегі сыйымдылықтар p-n өткелдегі сыйымдылықтар тосқауылдық және диффузиялық болып ажыратылады:

а) тосқауылдық (зарядтық) сыйымдылық C _тосқ p-n өткелдің тепе-теңдік шарты және кері ығысуы кезінде жабушы қабатта зарядтардың (оң және теріс иондардың) болуынан туындайды, яғни өткелдегі зарядтардың қайта таралуын бейнелейді

,мұндағы  - шала өткізгіштің диэлектрлік өтімділігі; ₀ – вакуумдағы диэлектрлік өтімділік; S – өткел ауданы; l – өткел ені; _к – потенциалдық тосқауыл биіктігі. U_кері -нің артуымен тосқауылдық сыйымдылық -ге пропорционалды кемиді. Тосқауылдық сыйымдылықтың шамасы ондаған, жүздеген пикофарадаға тең;б) диффузиялық сыйымдылық С_диф p-n өткелдегі тура ығысу кезінде негізгі тасушылардың инжекциясы есебінен зарядтардың өзгеруінен пайда болады (өткел маңындағы зарядтардың қайта таралуын бейнелейді) С_диф = (q/kT)I_тура = I_тура /_Т,мұндағы I_тура – тура ток; – тасушылардың өмір сүру уақыты; _Т - температуралық потенциал.