Основы полупроводниковой электроники. Яровой Г.П - 53 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

105
.exp
,exp
0
0
0
0
=
=
Tn
pn
n
Tp
np
p
U
L
neD
J
U
L
peD
J
ϕ
ϕ
(5.47)
Из формулы (5.46) сразу можно получить полную прово-
димость p−n-перехода на переменном токе Y = J
1
/u . При низ-
ких частотах, когда
ωτ
<< 1, после разложения квадратного
корня в (5.46) получаем активную и реактивную составляю-
щие проводимости на переменном токе в расчете на единицу
площади p−n-перехода:
диф
CjGY ω+= , (5.48)
где
).
22
(
),(
00
00
n
n
p
p
диф
np
JJ
kT
e
C
JJ
kT
e
G
τ
τ
+=
+=
(5.49)
Диффузионная емкость p−n-перехода имеет следующий
физический смысл. При инжекции дырок в n-область там на-
капливается заряд неосновных носителей. Процесс установ-
ления стационарного заряда происходит за время жизни
τ
p
и
емкость C
диф
отражает инерционность этого процесса. Други-
ми словами, градиент концентрации дырок в n-слое не уста-
новится до тех пор, пока диффузионная емкость C
диф
не заря-
дится до величины амплитудного значения напряжения u.
106
5.7. Пробой p−n-перехода
С ростом обратного напряжения напряженность поля в
обедненном слое может достичь критической величины, при
которой ток начинает неограниченно возрастать (см. рис. 5.7)
и происходит пробой р−n-перехода. Различают три вида про-
боя, из которых два являются следствием чрезмерно большо-
го поля, а третий связан с тепловыми явлениями. Рассмотрим
каждый из них в отдельности.
Рис.5.7. Явление пробоя p−n-перехода
Туннельный пробой. На рис.5.8 изображена энергетиче-
ская диаграмма для p−n-перехода, смещенного в обратном
направлении.
При приложении к p−n-переходу достаточно высокого
обратного смещения заполненные уровни валентной зоны р-
области полупроводника располагаются против незаполнен-
ных уровней зоны проводимости n-области (рис. 5.8, а). В
этом случае возможен прямой туннельный переход электро-
нов из валентной зоны р-области в зону проводимости n-
области, просачивающихся сквозь потенциальный барьер
толщиной х и высотой, меняющейся от Е
g
в точках х
1
до 0 в
точке x
2
. С увеличением обратного напряжения толщина
барьера уменьшается (рис.5.8, б) и напряженность поля в нем

Страницы