Нестационарные и релаксационные процессы в полупроводниках. Устюжанинов В.Н - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВлГУ | Владимир

Составители: 

Рубрика: 

10
возрастанием инжекционных токов через переход (рис. 1.8).
Обратное смещение
p
+
-n
перехода, когда внешнее и
внутреннее электрические поля
совпадают по направлению,
вызывает увеличение высоты
потенциального барьера, а
инжекционные токи через переход
соответственно уменьшаются.
Для количественной оценки
прямого и обратного токов через
p
+
-
n
переход необходимо установить
закон изменения концентрации неосновных носителей на границе области
объемного заряда при изменениях напряжения смещения. С целью
упрощения анализа рассматривается одномерная модель с равномерным
распределением примесей по толщине полубесконечных
p
+
и n-областей.
При этих условиях считается, что на границе раздела концентрация
примеси скачком уменьшается до нуля, все внешнее напряжение
приложено к переходу вследствие малого сопротивления
p
+
и n-областей.
Для малых уровней инжекции, т.е. малых напряжениях внешнего
смещения, плотности токов неосновных носителей
dx
dp
qDpEqj
ppp
−µ= ,
dx
dn
qDnEqj
nnn
+µ= , (1.8)
где
p
j ,
n
j
– плотность дырочного и электронного токов через переход;
p
µ
,
n
µ
– подвижности дырок и электронов соответственно;
p
D ,
n
D –
коэффициенты диффузии дырок и электронов;
Е – напряженность
электрического поля;
р, п – концентрации неосновных носителей.
Уравнения (1.8) содержат диффузионную и дрейфовую компоненты
тока через переход.
Дрейфовая составляющая возникает, если существует
электрическое поле с напряженностью
Е в полупроводнике. В этом случае
наряду с тепловым хаотическим движением электронов появляется
упорядоченное движение в направлении, противоположном вектору
напряженности поля. Это упорядоченное перемещение характеризуют
средней скоростью дрейфа. Для ее определения необходимо учесть
среднее ускорение электрона в электрическом поле
n
mqEa = , где
n
m -
эффективная масса электрона. Средняя скорость дрейфа электронов
nc
a
.др
τ=υ , где
nc.
τ - среднее время свободного пробега электрона между
взаимодействиями с другими электронами, дырками и узлами решетки.
j=j
n
(x)+j
p
(x)
j
p
(x) j
n
(x)
j
n
(x) j
p
(x)
0 x
Рис. 1.8. Распределение токов через
p
-n пе
р
еход п
р
и п
р
ямом смещении

Страницы