Физика твердотельных структур. Лукин А.Н - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

5
дают. В результате диффузии электронов и дырок в области p-n перехода
возникает двойной электрический слой (потенциальный барьер) и электри-
ческое поле, препятствующее диффузионному переходу основных носите-
лей. Это поле приводит к появлению дрейфового тока неосновных носите-
лей:
I
nE
= q
0
n
p
EU
n
S
из n-области в p-область.
I
pE
= q
0
p
n
EU
p
S
где Е – напряженность поля в p-n переходе; U
n
и
U
p
– подвижности
электронов и дырок.
Таким образом, через p-n переход протекают четыре тока: два диф-
фузионных и два дрейфовых.
В установившемся динамическом равновесии, когда уровни Ферми в
p- и n- областях совпадают (см. рис. 1) общий ток через p-n переход, опре-
деляемый как алгебраическая сумма частиц, падающих на переход, умно-
женная на их заряд, равен нулю
:
I
pD
- I
nE
+ I
nD
- I
pE
=0
Рис. 1. Энергетическая схема равновесного состояния p-n перехода,
Стрелками указаны направления потоков частиц, падающих на переход.
Величину контактной разности потенциалов, возникающей в p-n пе-
реходе вследствие различной концентрации носителей заряда в p-n облас-
тях, можно определить исходя из того, что в условиях термодинамическо-
                                    5
дают. В результате диффузии электронов и дырок в области p-n перехода
возникает двойной электрический слой (потенциальный барьер) и электри-
ческое поле, препятствующее диффузионному переходу основных носите-
лей. Это поле приводит к появлению дрейфового тока неосновных носите-
лей:

                              InE = q0npEUnS

     из n-области в p-область.

                              IpE = q0pnEUpS

        где Е – напряженность поля в p-n переходе; Un и Up – подвижности
электронов и дырок.
        Таким образом, через p-n переход протекают четыре тока: два диф-
фузионных и два дрейфовых.
        В установившемся динамическом равновесии, когда уровни Ферми в
p- и n- областях совпадают (см. рис. 1) общий ток через p-n переход, опре-
деляемый как алгебраическая сумма частиц, падающих на переход, умно-
женная на их заряд, равен нулю:
IpD - InE + InD - IpE =0




Рис. 1. Энергетическая схема равновесного состояния p-n перехода,
Стрелками указаны направления потоков частиц, падающих на переход.


      Величину контактной разности потенциалов, возникающей в p-n пе-
реходе вследствие различной концентрации носителей заряда в p-n облас-
тях, можно определить исходя из того, что в условиях термодинамическо-

Страницы