Диодные структуры. Петров Б.К - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

−−=
−
θ
πθ
θ
erfc
е
i
i
пр
обр
, (16)
где i
пр
- прямой ток диода , θ=t/τ
p
- относительное время,
()
∫
−
−=
θ
ξ
ξ
π
θ
0
2
2
1 deerfc
- дополнительная функция ошибок.
Для двух предельных случаев из уравнения (16) получим:
πθ
1
−≈
пр
обр
i
i
;θ<<1; (17)
πθθ
θ
2
)exp(−
≈
пр
обр
i
i
; θ>>1. (18)
Из выражения (16) видно , что при t→0 i
обр
/i
пр
→∞.
Реально величина выброса
обратного тока ограничивается
сопротивлением цепи и имеет конечное
значение. Осциллограмма тока диода в
случае малого сопротивления R дана
на рис. 4б.
Проанализируем качественно
поведение концентрации дырок в базе
диода. Как уже отмечалось , в момент
подачи импульса обратного
напряжения концентрация дырок на
границе запорного слоя становится
равной нулю . В глубине базы
концентрация остается повышенной.
Поэтому вблизи запорного слоя
создается градиент концентрации
дырок (рис. 5), определяющий
обратный ток через p-n-переход . С
течением времени уменьшается
концентрация дырок , убывает
градиент концентрации dp/dx и ток
E
обр
E
пр
I
пр
I
обр
I
пр
I
обр
t
t
Рис 4. Временные диаграммы:
а) импульса ЭДС;
б) тока диода при малом внешнем
сопротивлении;
в) тока диода при большом внешнем
сопротивлении.
а)
б)
в)
t
и
t
и
t
и
            iо б р       е−θ          
                     = −     − erfc θ  ,                                                            (16)
            iп р         πθ           
где iп р - пр ямо й то к ди о да , θ=t/τp- о тно си те льно е вр е мя,
                                        θ
                     ( )
            erfc θ = 1 −
                         2
                         π
                                        ∫   e −ξ dξ - до по лни те льна я функци я о ш и б о к.
                                               2


                                        0
                     Д ля двух пр е де льных случа е в и з ур а вне ни я (16) по лучи м:
            iо б р          1
                     ≈−        ;θ<<1;                                                                 (17)
            iп р            πθ
            iо б р       exp(−θ )
                     ≈            ; θ>>1.                                                             (18)
            iп р         2θ πθ
            И з выр а ж е ни я (16) ви дно , что пр и t→0 iо б р /iп р →∞.
                                                                          Р еал ь но     вел ичина        выброса
                                                                 обратного         ток а        ограничивается
    Eпр
                                                                 сопротивл ением ц епи и им еет к онечное

                                                     tи          значение. О сц ил л ограм м а ток а д иод а в
                                                                 сл учае м ал ого сопротивл ения R д ана
   Eо б р
                                                                 на рис. 4б
                                                                          .
                                  а)
                                                                          П роанал изируем           к ачественно
    Iпр                                                          повед ение к онц ентрац ии д ырок в базе
                                                                 д иод а. К ак уж е отм ечал ось , в м ом ент

                                                     tи          под ачи          им пул ь са           обратного
                                                          t
                                                                 напряж ения к онц ентрац ия д ырок на
   Iо б р
                                                                 границ е запорного сл оя становится
                                  б)                             равной       нул ю .     В     гл убине     базы
    Iпр                                                          к онц ентрац ия остается повыш енной.
                                                                 П оэ том у     вбл изи        запорного      сл оя
                                                                 созд ается      град иент        к онц ентрац ии
                                                     tи
                                                          t      д ырок       (рис.      5),     опред ел яю щ ий
   Iо б р                                                        обратный ток           через p-n-переход . С
                                   в)
                                                                 течением         врем ени           ум ень ш ается
                                                                 к онц ентрац ия          д ырок ,        убывает
  Ри с 4. В р е ме нные ди а гр а ммы:
  а ) и мпульса ЭД С;                                            град иент к онц ентрац ии dp/dx и ток
  б ) то ка ди о да пр и ма ло м вне ш не м
  со пр о ти вле ни и ;
  в) то ка ди о да пр и б о льш о м вне ш не м
  со пр о ти вле ни и .

Страницы