Основы полупроводниковой электроники. Яровой Г.П - 72 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

143
лем
k
E , направленным от n - к p -области, и перебрасывают-
ся в n -область, заряжая ее отрицательно (рис. 9.3, б)).
Обусловленный ими первичный фототок
geI
ф
β= , (9.4)
где
β
− коэффициент собирания, равный относительной доле
неравновесных носителей, доходящих до p–n-перехода, не
рекомбинируя. Дырки, подошедшие к p–n-переходу, не спо-
собны преодолеть потенциальный барьер
0
ϕ и остаются в p -
области, заряжая ее положительно. Вследствие этого на пере-
ходе формируется прямое смещение
Ф
V , вызывающее пони-
жение потенциального барьера до значения
ф
eV−
0
ϕ и появ-
ление прямого тока. Если внешняя цепь разомкнута, то
Ф
V
будет увеличиваться до тех пор, пока прямой ток через p−n-
переход
[
]
1/exp −kTeVI
фs
не уравняет фототок
ф
I . Возни-
кающую при этом разность потенциалов
Ф
V называют фото-
эдс.
Таким образом, в установившемся состоянии через ра-
зомкнутый p−n-переход в прямом направлении течет ток ос-
новных носителей
[
]
kTeVI
фs
/exp , а навстречу ему обратный
ток -
s
I и фототок -
ф
I . Полный ток через p−n-переход равен
нулю:
0
/
=−−
фs
kTeV
s
IIeI
ф
. (9.5)
Из этого соотношения легко определить фотоэдс:
.1ln
+=
s
ф
ф
I
I
e
kT
V
При включении p–n-перехода на наружное сопротивле-
ние
н
R только часть носителей, возбужденных светом и пе-
реброшенных через p–n-переход, возвращается обратно, дру-
144
гая же их часть создает ток I , протекающий во внешней це-
пи. В этом случае соотношение (9.5) запишется в виде:
.IIIeI
sф
kTeV
s
ф
−=−− (9.6)
Из этого соотношения можно определить фотоэдс через
ф
V :
.1ln
+
−
=
s
ф
ф
I
II
e
kT
V
При коротком замыкании p–n-перехода практически все
носители, генерируемые светом, поступают во внешнюю
цепь, вследствие чего 0≈
ф
V , а ток в цепи, как следует из
(9.6), равен
ф
I .
При подаче на освещенный p–n-переход внешнего сме-
щения V через него протекает темновой ток
()
[]
1exp −kTeVI
s
, как через обычный диод, находящийся под
смещением, и первичный фототок −
ф
I , зависящий от мощ-
ности светового потока
0
W . Суммарный ток через переход
равен
(
)
.1
ф
kTeV
s
IeII
−−=
(9.7)
Обратные ветви ВАХ при разных освещенностях полу-
чаются путем сдвига ВАХ неосвещенного диода вниз по оси
токов на
ф
I .
Распределение напряжения
0
V источника смещения меж-
ду сопротивлением нагрузки
н
R и диодом можно определить,
подставив в выражение (9.7) вместо V величину
н
IRV −
0
и
решив численно полученное таким образом уравнение отно-
сительно I .

Страницы