Физика полупроводников. Методические указания - 17 стр.

UptoLike

16
В реальных диодах последовательно с p-n- переходом оказывается
включенным сопротивление толщи полупроводника и омических контактов R
s
,
то есть
r
д
= R
s
+ r, (22)
где,r
д
- полное сопротивление диода;
R
s
- внутреннее сопротивление диода, которое существенно при больших токах;
r - дифференциальное сопротивление перехода.
Дифференцируя уравнение (8), получим
1/r = dI/dU = αI, (23)
где α = e/kT, I ток через переход (в уравнении (8) обозначен j
s
).
Как следует из (22),
r
д
= R
s
+ 1/(αI) (24)
При больших прямых токах с учетом того, что при комнатных
температурах α≈40 В
-1
, в реальных диодах полное сопротивление диода r
д
приблизительно равно внутреннему сопротивлению R
s
, которое определяется
сопротивлением толщи полупроводника и омических контактов.
Внутреннее сопротивление диода можно определить по котангенсу угла
наклона касательной, проведенной в линейной части экспериментальной вольт-
амперной характеристики, соответствующей большим величинам прямого тока:
R
s
= dU/dI = ctgβ (25)
Детектирующие свойства кристаллических диодов характеризуются
коэффициентом выпрямления:
η = I
пр
/ I
обр
, (26)
где I
пр
и I
обр
- прямой и обратной токи при одном и том же абсолютном
значении напряжения.
Рис. 15. Устройство точечного диода:
1 – металлический фланец, 2 – пластина
германия, 3 – кристаллодержатель,
4 – выводы, 5 – вольфрамовая проволока,
6 – керамический корпус
Полупроводниковые диоды, изготовляемые обычно из германия или
кремния, могут быть точечными (рис.15) (в них точечный контакт
осуществляется между пластиной германия или кремния и вольфрамовой
пружиной) и плоскостными (где соприкасаются плоскости двух
полупроводников с различной проводимостью).
Полупроводниковые диоды имеют ряд преимуществ перед
электровакуумными приборами: высокая надежность, малые габариты,
экономичность (отсутствие накала), низкие рабочие напряжения, лучшая
виброустойчивость (механическая прочность).