Нестационарные и релаксационные процессы в полупроводниках. Устюжанинов В.Н - 50 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВлГУ | Владимир

Составители: 

Рубрика: 

50
3.1. Переключение диода из режима постоянного прямого тока
в режим обратного смещения
Характеристики переходных процессов в рассматриваемом случае
существенно зависят от двух факторов: уровня инжекции ∆,
определяющего соотношение концентраций НН и основных равновесных
носителей в базе; величины сопротивления цепи замыкания переходного
тока. Сопротивление цепи может изменяться от нуля (режим короткого
замыкания) до бесконечности (режим холостого тока). Различные
сочетания указанных факторов даже в рамках одной физической модели
диода (диод с полубесконечной областью базы n-типа) должны получить
отражение в краевых задачах в виде соответствующих модификаций
уравнения диффузии и граничного условия при неизменном начальном
условии. Для случая низкого уровня инжекции и режима короткого
замыкания R=0 (см. рис. 2.1) краевая задача имеет вид
()() ()
n
Х
p
p
n
Pe
qD
jL
XPTPPP
X
P
T
P
+==−−
∂
∂
=
∂
∂
−
0, ;0,0 ;
2
2
. (3.1)
Задача (3.1) может быть интерпретирована следующим образом.
Необходимо определить закон изменения концентрации P(X,T) НН в
области базы, начиная с момента переключения на обратное смещение,
при отсутствии сопротивления в цепи смещения и экспоненциальном
распределении неосновных носителей по координате в начальный момент
времени. Решение такой задачи позволяет, используя зависимость (2.9) для
плотности диффузионного тока на границе p-n перехода (Х=0), найти
закон изменения переходного тока.
Постановка краевой задачи в виде (3.1) отражает некоторую
идеализацию реальных физических процессов. В наибольшей степени это
относится к граничному условию P(0,T)=0. Из него вытекает
существование бесконечно большого градиента концентрации НН в
начальный момент времени Т=0 (см. рис. 2.7,а) и соответственно
бесконечно большой амплитуды переходного тока. В реальных условиях
даже малое сопротивление базовой области ограничивает амплитуду
переходного тока конечным значением. Обоснованием целесообразности
такой идеализации является возможность получения относительно
простых математических моделей релаксационных процессов при
удовлетворительном соотношении расчетных и экспериментальных
величин по истечении малого времени (Т=0,001-0,01) от начала процесса.
Вид дифференциального уравнения (3.1) соответствует случаю,
когда единственным механизмом рекомбинации НН является объемная
рекомбинация, протекающая с постоянной скоростью в любой точке

Страницы