Нестационарные и релаксационные процессы в полупроводниках. Устюжанинов В.Н - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВлГУ | Владимир

Составители: 

Рубрика: 

17
Уравнение (1.18) получено для малых уровней инжекции, когда
обусловленное малыми прямыми токами падение напряжения на
распределенном сопротивлении
n-области пренебрежимо мало.
Сопротивление базы реальных диодов находится в пределах
Ом40...5
б
=r , что обусловливает падение напряжения на базе
бб
IrU = . В
этих условиях прямая ветвь ВАХ соответствует зависимостям
−
ϕ
−
=
1
б
T
s
IrV
eII
,
б
0
1ln Ir
I
I
V
T
+
+ϕ= . (1.19)
При больших прямых токах напряжение
б
V оказывает
преобладающее влияние, поэтому экспоненциальная характеристика диода
вырождается в прямую линию (см. рис.1.9).
Величина прямого тока (1.19), при котором происходит вырождение,
находится из приближенного соотношения
()
SWr
I
TT
/
бб
в
ρ
ϕ
≈
ϕ
= , (1.20)
где
б
ρ
– удельное объемное сопротивление n-области, Омּсм; W - толщина
базы (
n-области); S - площадь перехода.
Ток вырождения (1.20) соответствует начальному участку
характеристики для реальных
p-n переходов. С увеличением прямого тока
концентрация неосновных носителей в базе возрастает, что
сопровождается уменьшением сопротивления базы, т.е. имеет место
эффект модуляции проводимости базы.
Этот эффект приближенно учитывается введением поправочного
коэффициента
m в выражении ВАХ p-n перехода
()
T
s
mVII
ϕ
= /exp , (1.21)
где коэффициент
m=1,5…2,0 отражает фактическое уменьшение падения
напряжения на
p-n переходе по мере увеличения падения напряжения на
базовом слое.
Высокий уровень инжекции, т.е. работа
p-n переходов при больших
прямых токах, сопровождается значительным увеличением вклада
дрейфовой составляющей полного электронного тока перехода. Это
отражается в увеличении эквивалентного коэффициента диффузии дырок
вблизи границы перехода до удвоенного значения при низком уровне
инжекции, т.е. при высоком уровне инжекции дрейфовая составляющая
дырочного тока почти равна диффузионной, а полный дырочный ток
удваивается. Практически это означает, что определенный по (1.21)
прямой ток при высоких уровнях инжекции (прямого смещения)
необходимо удваивать. При сверхвысоких уровнях инжекции
p-n переход
исчезает (исчезает потенциальный барьер), вольтамперная характеристика

Страницы