Основы полупроводниковой электроники. Яровой Г.П - 47 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

93
Отсюда находим разность потенциалов на переходе:
()
22
2
ndpa
a
pnK
xNxN
e
+=−=
ε
ϕϕϕ . (5.17)
E
-x
p
x
n
Рис.5.3. Распределение потенциала электрического поля в
резком p−n-переходе
Полная ширина области объемного заряда равна
+=
+=+=
d
a
p
p
n
pnp
N
N
x
x
x
xxxw 11
0
. (5.18)
Преобразуя систему равенств (5.12), (5.17) и (5.18), для шири-
ны резкого перехода получим следующее выражение:
+=
da
Ka
NNe
w
11
2
0
ϕε
. (5.19)
При приложении к р- и n-областям перехода внешнего на-
пряжения все оно будет падать на области объемного заряда,
так как она обеднена основными носителями заряда и ее со-
противление велико по сравнению с сопротивлениями ос-
тальных областей. Следовательно, внешнее напряжение будет
суммироваться с контактной разностью потенциалов и изме-
94
нять высоту потенциального барьера. Если к р-области при-
соединить "плюс", а к n-области − "минус" от внешнего ис-
точника напряжения, то знак ЭДС будет противоположен
знаку контактной разности потенциалов на переходе и потен-
циальный барьер уменьшится. При обратной полярности при-
ложенного напряжения высота потенциального барьера будет
увеличиваться. В соответствии с (5.19) внешнее напряжение
будет изменять ширину р−n-перехода по закону
+
±
=
da
Ka
NNe
U
w
11
)(2 ϕε
. (5.20)
Одним из следствий зависимости ширины р−n-перехода
от приложенного к нему напряжения является возможность
электрического управления величиной дифференциальной
емкости р−n-перехода, смещенного в обратном направлении.
Эта возможность реализуется в диодах с электрически изме-
няемой емкостью − варикапах.
5.4. Инжекция и экстракция
неосновных носителей
Изменение высоты потенциального барьера р−n-перехода
при приложении внешнего напряжения сопровождается явле-
ниями инжекции и экстракции неосновных носителей. Рас-
смотрим эти явления отдельно.
Инжекция неосновных носителей происходит при вклю-
чении перехода в прямом направлении, когда потенциальный
барьер, препятствующий диффузии электронов и дырок, по-
нижается. В результате в р-область войдет добавочное коли-
чество электронов, а в n-область − дырок. Такое введение но-
сителей в область, где они не являются основными, получило
название инжекции неосновных носителей.

Страницы