Электротехнологические установки. Магазинник Л.Т - 47 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

электронной (n), вторую – с дырочной (р) электропроводностью при условии,
что граница между ними достаточно резкая.
Так как концентрация электронов в n–области намного больше концен-
трации электронов в р–области, то возникающий градиент концентраций при-
месей способствует диффузии электронов в р–область. По аналогии происходит
диффузия дырок в n - область. В результате диффузии и рекомбинации с ос-
новными носителями в зоне р-n–перехода образуются области, обедненные ос-
новными носителями. При этом нескомпенсированные положительные донор-
ные ионы в n–области и отрицательные акцепторные ионы в р–области образу-
ют область положительного и отрицательного объемных зарядов (это и есть об-
ласть р-n – перехода), которые создают электрическое поле, направленное от n–
области к р–области (рис. 5.1.) Это поле препятствует диффузии основных но-
сителей и вызывает дрейф неосновных носителей. Таким образом устанавлива-
ется динамическое равновесие между р– и n–областями, при котором встреч-
ные потоки носителей, обусловленные диффузией и дрейфом, взаимно уравно-
вешиваются. Общий ток р-n–перехода равен нулю.
Так, область объемного заряда обеднена основными носителями, ее со-
противление намного больше любой другой области полупроводникового кри-
сталла и поэтому в случае приложения внешнего напряжения к полупроводни-
ку с р-n–переходом большее падение напряжения будет приходиться на область
объемного заряда. Таким образом, изменение потенциального барьера, создан-
ного полем объемных зарядов, будет происходить на величину приложенного
напряжения.
При включении р-n–перехода в прямом направлении потенциальный
барьер снижается и ток через р-n–переход растет.
При обратном включении потенциальный барьер повышается и через ди-
од протекает обратный ток на несколько порядков меньший прямого тока.
Полный ток через р-n–переход можно написать в виде:
),
kT
(eI=I
0
qU
1
/
0
−
(5.1)
где I
0
– ток насыщения (устанавливается при обратном напряжении
U
0
>>
kT
/
q
и практически не изменяется в широком диапазоне обратных напряжений);
U
0
– напряжение, приложенное к р-n–переходу, В;
q – заряд электрона;
k – постоянная Больцмана;
Т – абсолютная температура, К.
Выражению (5.1) соответствует вольт-амперная характеристика
(см. рис. 5.2), представляющая собой зависимость тока, протекающего через
р-n–переход, от приложенного к нему напряжения.

Страницы