Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Контакти
 


Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция






Вольт-амперна характеристика тонкого р-n переходу

Зв’язок між струмом і зовнішньою напругою, прикладеним до
р-n-переходу, визначає його випрямляючі властивості.

Тонким р-n-переходом називають електронно-дірковий перехід, товщина якого настільки мала, що можна знехтувати процесами рекомбінації і генерації носіїв заряду в області об’ємного заряду р-n-переходу. Так що упорядкований потік носіїв заряду не зазнає ніяких змін при проходженні через весь тонкий
р-n-перехід. Інакше кажучи, густина струму дірок jp чи електронів jn відома в якому небудь перерізі р-n-переходу, то вона така ж як в будь-якому іншому перерізі р-n-переходу.

1.4.1 Граничні концентрації неосновних носіїв заряду.Запишемо концентрацію електронів nргр на границізапірного шару в р-області і концентрацію дірок рnгр на границі запірного шару в n-області. Отримаємо

; (1.53)

. (1.54)

В ці формули входять значення Еір і Еіn, які відповідають границям. Крім того, для неосновних на відстані від р-n-переходу:

; (1.55)

. (1.56)

Тут пройшла заміна квазірівнів в порівнянні з формулами (1.53) і (1.54), тому що на відстані від р-n-переходу в дірковій області ЕФр = ЕФn, а в електронній області ЕФn = ЕФр. по (1.53) і (1.54) маємо

. (1.57)

Згідно (1.54) і (1.56) отримаємо

. (1.58)

1.4.2 Вивід вольт-амперної характеристики.При включенні прямої напруги

; (1.59)

так що і .

Надлишкова концентрація неосновних носіїв заряду на границях

; (1.60)

. (1.61)

Ця надлишкова концентрація виникає внаслідок інжекції носіїв заряду через р-n-перехід. Оскільки електричне поле за межами р-n-переходу рівне нулю, мають місце лише дифузія і рекомбінація носіїв заряду.

Електрони, які інжектуються в р-область, притягують до себе дірки із об’єму цієї області, так що поза р-n-переходом зберігається електронейтральність. Нестача носіїв в об’ємі поповнюється через контакт. Аналогічно дірки. Таким чином, глибина проникнення інжектованих носіїв заряду визначається лише рекомбінацією. В цьому випадку надлишкова концентрація неосновних носіїв заряду

; (1.62)

. (1.63)

На відстані дифузійної довжини Ln від границі р-n-переходу надлишкова концентрація неосновних носіїв заряду в р-області зменшується в е раз. Аналогічно в n-області. Причиною виникнення надлишкової концентрації являється „вприскування” їх з протилежних областей.

Якщо тепер включити зворотну напругу, то після закінчення відповідного перехідного процесу запірний щар розшириться і граничні концентрації зміняться.

. (1.64)

Для зворотного включення npгр < np0 i pnгр < pn0 , тобто спостерігається екстракція через р-n-перехід неосновних носіїв заряду із областей, які прилягають до р-n-переходу. Надлишкова концентрація тут має від’ємний знак. Як показує аналіз, р-n-перехід можна вважати тонким, якщо d < Ln i
d < Lp, тобто якщо товщина р-n-переходу менша дифузійних довжин носіїв заряду. Густина дифузійного струму через границі при будь-якій полярності

; (1.65)

. (1.66)

Підставляючи сюди вирази (1.62) і (1.63), отримаємо абсолютні значення густин струмів електронів і дірок:

; (1.67)

. (1.68)

Оскільки тонкий р-n-перехід визначається на основі уявлення про постійність густини струму електронів і дірок в будь-якому перерізі, то можна записати:

; (1.69)

. (1.70)

Напрямки руху електронів і дірок протилежні один одному. Відповідно, густини струмів jn i jp сумуються. Таким чином ВАХ тонкого р-n-переходу має вигляд

. (1.71)

Для прямої полярності V > 0 і одиницею можна знехтувати, якщо eV > kT. Для оберненої полярності V < 0 і експонентою можна знехтувати. Густина струму насичення в тонкому р-n-переході

. (1.72)

Тут враховано, що і .

Таким чином, струм через тонкий р-n-перехід реалізовується з допомогою переносу неосновних носіїв заряду, так як р-n-перехід збіднений основними носіями заряду.


Читайте також:

  1. I. Загальна характеристика політичної та правової думки античної Греції.
  2. II. ВИРОБНИЧА ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОФЕСІЇ
  3. II. Морфофункціональна характеристика відділів головного мозку
  4. Аварії на хімічно-небезпечних об’єктах та характеристика зон хімічного зараження.
  5. Автобіографія. Резюме. Характеристика. Рекомендаційний лист
  6. Автокореляційна характеристика системи
  7. Амплітудно-частотна характеристика, смуга пропускання і загасання
  8. Аплікація як вид образотворчої діяльності дошкільнят, його характеристика.
  9. Архітектура СЕП та характеристика АРМ-1, АРМ-2, АРМ-3
  10. Афіксальні морфеми. Загальна характеристика
  11. Банківська система України і її характеристика
  12. Банківські ризики та їх характеристика




Переглядів: 804

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Розподіл напруженості поля і електростатичного потенціалу в р-n-переході | Генерація і рекомбінація носіїв в області об’ємного заряду

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.007 сек.