Электроника и основы микропроцессорной техники. Раимова А.Т - 15 стр.

включении электрическое поле источника напряжения напряженностью E И
направлено навстречу контактному полю напряженностью E поэтому
напряженность результирующего электрического поля E1 = E − E И . Уменьшение
напряженности электрического поля в р-n-переходе вызовет снижение высоты
потенциального барьера на значение прямого напряжения источника.
     Уменьшение высоты потенциального барьера приводит к тому, что
увеличивается число основных носителей заряда через р-n-переход, т.е.
усиливается диффузионный ток. Изменение диффузионного тока с изменением
напряжения происходит по экспоненциальному закону:

     I ДИФ = I 0 Д e qU /( kT ) .                                     (2.5)

     Согласно формуле (2.3) удобнее записать:

     I ДИФ = I 0 e qU /( kT )                                         (2.6)

      Здесь и в дальнейшем прямое напряжение U ПР будем записывать со
знаком плюс, обратное напряжение U ОБ - со знаком минус.
      На дрейфовый ток изменение высоты потенциального барьера не влияет,
так как этот ток определяется только количеством неосновных носителей
заряда, переносимых через р-n-переход в единицу времени в результате их
хаотического теплового движения. Диффузионный и дрейфовый токи
направлены в противоположные стороны, поэтому результирующий (прямой)
ток через р-n-переход с учетом формулы (2.6)

     I ПР = I ДИФ − I 0 = I 0 (e qU /( kT ) − 1)                      (2.7)

      Прямой ток, как видно из выражения (2.7), зависит от приложенного
напряжения. Даже небольшое напряжение, приложенное к р-n-переходу,
вызывает большой ток, так как потенциальный барьер невелик (0,35 В в
германиевом и 0,6 В в кремниевом р-n-переходах). В результате действия
внешнего поля в прямом направлении в области р-n-перехода происходит
перераспределение концентрации носителей заряда. Дырки р-области и
электроны n-области диффундируют вглубь р-n-перехода и рекомбинируют
там. Ширина перехода уменьшается, вследствие чего снижается сопротивление
запирающего слоя /5, 8/.
      В этом случае электрическое поле источника напряжения
напряженностью Е направлено в ту же сторону, что и контактное поле перехода
напряженностью Е, поэтому напряженность результирующего поля в переходе
увеличивается. Увеличение напряженности электрического поля в р-n-переходе
повышает потенциальный барьер на значение обратного напряжения
источника:

                                                                        37