Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






P-n-переход в неравновесных условиях





Внешние напряжения, приложенные к р—n-переходу, изменяют высоту потенциального барьера, что приводит к нарушению термодинамического равновесия: диффузионный и тепловой токи не уравновешивают друг друга, и ток через р—n-переход отличен от нуля. Область пространственного заряда обеднена носителями и обладает повышенным сопротивлением, поэтому почти все приложенное извне напряжение будет падать именно в этой части полупроводника и определять ток через весь кристалл.

Пусть к p-n-переходу приложено внешнее напряжение такой полярности, что потенциальный барьер для электронов и дырок увеличивается по сравнению с равновесным (рис. 2.3). Такое напряжение называют обратным.

Рис. 2.3. р—n- переход при обратном (а) и прямом (б) напряжениях и соответствующие зонные диаграммы: F р и F п— квазиуровни Ферми для дырок и электронов соответственно; Vk контактная разность потенциалов в равновесном состоянии (Vk = const).

 

С увеличением высоты потенциального барьера уменьшается количество носителей, способных преодолеть его. В результате диффузионный ток через переход уменьшается и при достаточно больших обратных напряжениях становится равным нулю. Величина теплового тока не зависит от величины приложенного напряжения, так как определяется только количеством неосновных носителей на границах p—n -перехода, которое постоянно для заданной температуры. Следовательно, при обратном смещении уменьшение тока через р—n -переход при повышении напряжения определяется уменьшением диффузионного тока, и полный ток стремится к величине тока насыщения, обусловленного током тепловой генерации неосновных носителей заряда в п- и р-областях.

Если изменить полярность приложенного напряжения так, что внешнее напряжение будет уменьшать потенциальный барьер (рис. 2.3, б), то тепловой ток, как и в первом случае, останется без изменения, а диффузионный ток будет увеличиваться с ростом приложенного напряжения. При этом концентрация вводимых (инжектируемых) неравновесных электронов и дырок в р- и n-областях соответственно может существенно превысить равновесную концентрацию. Такой знак напряжения и направление тока через р—n -переход называются прямыми. Неравновесные концентрации электронов и дырок на границах р— п-перехода можно рассчитать, вводя квазиуровни Ферми для электронов F n и дырок Fp.

Изменение внешнего напряжения на р— n-переходе приводит к изменению ширины области пространственного заряда. Ширина р— n-перехода l=lп+1р (рис. 2.2) связана с приложенным напряжением V следующим образом:

l = » = l0 . (2.4)

При этом в обоих областях полупроводника, прилегающих к р— n – переходу (толщиной ln и lp, соответственно) объемные заряды равны:

nnln = pplp или NDln = NAlp, (1.5)

где l0 = ln + lp ширина перехода в отсутствие внешнего смещения. Как следует из (2.5), l уменьшается при прямом смещении на переходе и увеличивается при обратном. Этот эффект играет важную роль при работе транзисторов, поскольку он приводит к модуляции толщины базы потенциалом коллектора.

 

Date: 2015-05-09; view: 709; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.006 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию