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
|
Вольт-амперная характеристика идеализированного р-n-переходаИдеализированным является р-n-переход, для которого приняты следующие допущения. 1. В обедненном слое отсутствует генерация, рекомбинация и рассеяние носителей зарядов, т.е. предполагается, что ток носителей заряда одного знака одинаков на обеих границах перехода. 2. Электрическое поле вне обедненного слоя отсутствует, т.е. полупроводник вне перехода остается электрически нейтральным и в нем носители могут совершать только диффузионное движение. 3. Электрическое сопротивление нейтральных р- и n-областей считается пренебрежимо малым по сравнению с сопротивлением обедненного слоя, т.е. все внешнее напряжение практически полностью приложено к обедненному слою. 4. Границы обедненного слоя считаются плоскопараллельными, а носители заряда перемещаются по направлению, перпендикулярному к этим плоскостям. Концентрации носителей зависят только от одной координаты. По определению (2.30) прирост концентрации неосновных носителей в области n (дырок), т.е. избыточная концентрация их, (3.23) Аналогично избыточная концентрация электронов – неосновных носителей в p-области при инжекции (3.24) на границе с p-областью (3.25) на границе с n-областью (3.26)
Связь для состояния равновесия может быть найдена из (3.9): (3.29) Для неравновесного состояния вместо (3.29) следует писать (3.30) Но так как , а , то получим (3.31) Из (3.31) получим зависимость избыточных концентраций неосновных носителей от U при инжекции:
Используя формулы (3.29) вместо (3.32) можно написать , (3.33) С учетом (3.33), (3.23) и (3.24) найдем избыточные концентрации неосновных носителей на границах перехода , (3.34) , (3.35) и Следовательно, и С учетом этого вместо формул (2.52) напишем (3.36) Подставив результаты дифференцирования (3.35) в формулы (3.36), получим значение плотности токов в любом сечении х: (3.37) Плотность диффузионного тока убывает по направлению (от границы перехода) и при х = 0 имеет максимальное значение (3.37а) Подставив в эти выражения и из (3.34), получим (3.38) По закону непрерывности тока найденная плотность будет в любом сечении n- и р-областей. Умножив на площадь сечения перехода S, получим формулу для тока: (3.39) Окончательно запишем эту формулу в виде (3.40) где (3.41) Выражение (3.40) и представляет собой вольт-амперную характеристику идеализированного р-n-перехода (формула Шокли), а параметр называется тепловым током, так как его значение сильно зависит от температуры. Расчетные ВАХ приведены на рис. 3.10.
Зависимость (T) характеризуют температурой удвоения DTудв – приращением температуры, приводящим к удвоению тока . Нетрудно убедиться, что (3.42) При Т = 293К (t = 20°С) для кремния DТудв = 5°С, для германия DТудв = 8°С, для арсенида галлия DТудв = 3,6°С. Нетрудно также определить изменение тока при любом приращении температуры : . Например, при изменении рабочей температуры от –20 до 60°С отношение составит: для германия 210 = 1024, для кремния 216 = 6,55·104 и для арсенида галлия 222 = 4×106.
|