ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
9
превращается в ноль, когда запрещенная зона p
+
полупроводника будет нахо-
диться по энергии напротив уровней, занятых электронами в зоне проводимо-
сти. При дальнейшем росте прямого напряжения появляется компонента обыч-
ного диффузионного тока p-n перехода.
Участок 3 на рис. 1.4. – это участок с отрицательным дифференциальным
сопротивлением. Рассмотрим более подробно ВАХ туннельного диода. Для
случая прямого смещения она имеет следующий вид:
(1.3)
где ε
1
и ε
2
– расстояние от энергии Ферми до дна зоны проводимости или вер-
шины валентной зоны.
Рис. 1.5. Температурные зависимости прямого тока от напряжения в туннельных диодах:
а) германиевый диод 1И403; б) арсенид галлиевый диод 3И202
Расчет ВАХ туннельного диода по уравнению (1.3) дает хорошее согласие
с экспериментом. На рис. 1.5. приведены температурные зависимости прямого
тока от напряжения в туннельных диодах, изготовленных из германия и арсе-
нида галлия. Видно, что у диода с более широкозонным материалом GaAs, чем
Ge, минимум тока наблюдается при больших значениях прямого напряжения.
Отметим, что туннельный диод имеет высокие значения максимальной
граничной частоты
f
m
ax
~ 10
9
Гц, поскольку времена процессов при туннелиро-
вании составляют наносекунды, то есть
τ
min
~ 10
-9
c. По этой причине туннель-
ные диоды используются в СВЧ-технике.
Рассмотрим ВАХ p-n перехода в особом случае, когда энергия Ферми в
электронном и дырочном полупроводниках совпадает или находится на рас-
стоянии + kT/q от дна зоны проводимости или потолка валентной зоны. В этом
случае ВАХ такого диода при обратном смещении будут точно такие же, как и
у туннельного диода, то есть при росте обратного напряжения будет быстрый
рост обратного тока. При прямом смещении, то туннельная компонента ВАХ
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- …
- следующая ›
- последняя »
