Диодные структуры. Петров Б.К - 6 стр.

        П ри       пр ямо м сме щ е ни и      к ди ффузи о нно му то ку до б а вляе тся
р е ко мб и на ци о нный то к, пр и это м по лный то к пр и б ли ж е нно р а ве н [1,2]:
                   D p ni2     qV  qW (V )                 qV 
        Iп р   = q         exp    +        σvth N t ni exp       S pn , (7)
                     τ
                   p DN       kT    2                     2 kT 
где Nt – ко нце нтр а ци я глуб о ки х це нтр о в, σ - се че ни е за хва та эти ми це нтр а ми
эле ктр о но в и дыр о к с те пло во й ско р о стью νth.
       Э кспе р и ме нта льные р е зульта тыв о б щ е м случа е мо ж но о пи са тьсле дую щ и м
выр а ж е ни е м:
                      qV 
        I п р ≈ A exp     ,                                                                (8)
                      nkT 
где ко эффи ци е нтn=2, е сли пр е о б ла да е тр е ко мб и на ци о нный то к, и n=1, е сли
пр е о б ла да е тди ффузи о нный то к. Если о б а то ка ср а вни мыпо ве ли чи не , то n ле ж и т
ме ж ду 1 и 2 (р и с. 2).
         П р и высо ко м ур о вне и нж е кци и , ко гда пло тно сть и нж е кти р о ва нных
не о сно вных но си те ле й ср а вни ма с ко нце нтр а ци е й о сно вных но си те ле й,
не о б хо ди мо учи тыва ть др е йфо вую и ди ффузи о нную со ста вляю щ и е то ка . В это м
случа е ко нце нтр а ци и но си те ле й на гр а ни це пе р е хо да в n-о б ла сти пр и б ли зи те льно
р а вны (n≅p), и за ви си мо сть то ка о тпр и ло ж е нно го на пр яж е ни я пр о по р ци о на льна
exp(qV/2kT). Н е о б хо ди мо учи тыва ть та кж е эффе кт, о б усло вле нный ко не чно й
ве ли чи но й со пр о ти вле ни я ква зи не йтр а льных о б ла сте й вб ли зи пе р е хо да . Н а это м
со пр о ти вле ни и па да е т б о льш а я ча сть на пр яж е ни я, пр и ло ж е нно го к ди о ду.
В ли яни е по сле до ва те льно го со пр о ти вле ни я сущ е стве нно уме ньш а е тся пр и
и спо льзо ва ни и ма те р и а ло в с эпи та кси а льными сло ями .
         П р и б о льш о м о б р а тно м сме щ е ни и на p-n-пе р е хо де , ко то р о е со зда е т в не м
б о льш о е эле ктр и че ско е по ле , пр о и схо ди т пр о б о й p-n-пе р е хо да . Сущ е ствую т тр и
о сно вных ме ха ни зма пр о б о я: те пло ва я не усто йчи во сть, тунне льный эффе кт и
ла ви нно е умно ж е ни е .
         П р о б о й,   о б усло вле нный       те пло во й     не усто йчи во стью ,       о пр е де ляе т
эле ктр и че скую пр о чно стьб о льш и нства и зо лято р о в пр и ко мна тно й те мпе р а тур е , а
та кж е по лупр о во дни ко в с узко й за пр е щ е нно й зо но й, на пр и ме р в ге р ма ни и . В p-n-
пе р е хо де пр и о б р а тно м на пр яж е ни и пр о те ка е т о б р а тный то к и выде ляе тся
мо щ но сть, пр и во дящ а я к по выш е ни ю те мпе р а тур ы. В сво ю о че р е дьэто вызыва е т
пр и р о ст о б р а тно го то ка . П р и б о льш и х о б р а тных на пр яж е ни ях всле дстви е
те пло во го на гр е ва на ха р а кте р и сти ке во зни ка е т уча сто к с о тр и ца те льным
ди ффе р е нци а льным со пр о ти вле ни е м. Н а это м уча стке ди о д выхо ди т и з стр о я,
е сли не пр и нять спе ци а льных ме р для о гр а ни че ни я то ка . П р и о че нь ни зки х
те мпе р а тур а х те пло ва я не усто йчи во стьста но ви тся не сущ е стве нно й по ср а вне ни ю
с др уги ми ме ха ни зма ми пр о б о я.
         Ко гда эле ктр и че ско е по ле в Ge и ли Si до сти га е т 106 В /см, пр и узко м p-n-
пе р е хо де (то лщ и но й ме не е 0,1 мкм) на чи на ю т пр о те ка ть б о льш и е то ки ,
о б усло вле нные тунне льными пе р е хо да ми ме ж ду зо на ми . В [2] по ка за но , что
ме ха ни зм пр о б о я в кр е мни е вых и ге р ма ни е вых пе р е хо да х о б яза н тунне льно му