Физика полупроводников. Методические указания - 7 стр.

UptoLike

6
Вольтамперная характеристика p-n- перехода.
Зависимость тока от напряжения (вольтамперная характеристика p-n-
перехода) описывается формулой (7). Ток через переход определяется как
основными, так и неосновными носителями:
j = j
осн
– j
неосн
= c e
-E / 2kT
(e
± eU / kT
- 1), (7)
где С - постоянная, не зависящая от температуры и приложенного напряжения;
ΔЕ - ширина запрещенной зоны;
U - приложенное напряжение.
Знак “+” в показателе степени соответствует напряжению,
приложенному в "прямом" направлении, то есть, когда положительный полюс
внешнего источника подключен к р- области, а знак “-”
соответствует
напряжению, приложенному в "обратном" направлении.
Как видно из рис. 6, прямое смещение уменьшает высоту
потенциального барьера, облегчая движение основных носителей через переход.
Обратная разность потенциалов (рис. 7) увеличивает высоту
потенциального барьера и препятствует движению основных носителей через
переход. Движение неосновных носителей не зависит от приложенного
напряжения.
Рис.6. Энергетические уровни в области p-n- перехода
при «прямом» внешнем напряжении.
Рис.7. Энергетические уровни в области p-n- перехода
при «обратном» внешнем напряжении.
Обозначим компоненту тока, обусловленную неосновными носителями, j
s
.
Тогда формула (7) примет вид:
j = j
s
(e
± eU / kT
- 1), (8)