Основы полупроводниковой электроники. Яровой Г.П - 52 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

103
3. Внешнее напряжение на переходе складывается из по-
стоянного U
0
и переменного
tj
ue
ω
, причем u<kT/q, а постоян-
ное напряжение U
0
удовлетворяет условию малого уровня
инжекции (5.31).
Предположение 2 исключает из рассмотрения барьерную
емкость обедненного слоя С
b
, так как R
s
C
b
=0, а из предполо-
жения 3 следует, что внешний источник напряжения
tj
ueUU
ω
+=
0
является бесконечно мощным, поскольку не учитывается его
внутреннее сопротивление.
Будем в дальнейшем считать, что р−n-переход сильно не-
симметричный, т.е.
np
σσ>> , и весь ток переносится только
дырками в однородной области п длиной L>>L
p
, которую бу-
дем называть базой.
При сделанных допущениях нахождение выражений для
диффузионной проводимости р−n-перехода сводится к реше-
нию нестационарного уравнения диффузии для дырок (5.33) с
граничным условием при х=x
n
, равным (см. (5.31)):
−=
+
1)(),(
)exp(
0
T
tjuU
nnnn
exptxp
ϕ
ω
. (5.41)
В режиме малого сигнала выполняются неравенства u
<<ϕ
T
и U > ϕ
T
. Тогда из (5.41) можно получить:
tj
u
T
nnn
eppetj
U
ptxp
T
ω
ϕ
ω
ϕ
100
)exp(1),( +=
+≈ . (5.42)
Первое слагаемое в формуле (5.44) представляет собой по-
стоянную составляющую концентрации дырок на границе
x
n
104
p−n-перехода. Второе слагаемое представляет собой малую
переменную составляющую концентрации дырок. Подставляя
переменную составляющую в уравнение непрерывности, по-
лучим уравнение диффузии для дырок:
0
)1(
1
2
1
2
=
+
−
∂
∂
ppp
jD
p
t
p
ωττ
. (5.43)
Уравнение диффузии для переменной составляющей кон-
центрации дырок сводится к (5.36), если ввести новое время
жизни носителей:
p
p
p
jωτ
τ
τ
+
=
1
*
. (5.44)
Если представить переменную составляющую плотности
дырочного тока в виде )exp(
1
tjJ
p
ω , то, объединяя формулы
(5.37), (5.38) и (5.42), получим:
n
pp
n
pp
p
p
xx
D
xx
p
D
eD
J ≥
−
−= ,exp
*
1
*
1
ττ
. (5.45)
Постоянная составляющая плотности дырочного тока оп-
ределяется правой частью равенства (5.38) с учетом (5.37).
Учитывая, что для переменной составляющей плотности
электронного тока можно получить выражение, аналогичное
(5.45), для полной плотности переменного тока можно запи-
сать выражение:
),11(
)()(
00
111
nnpp
T
pnnp
jJjJ
u
xJxJJ
ωτωτ
ϕ
+++=
=−+=
(5.46)
где

Страницы