Аналоговая электроника. Заярный В.П - 19 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВолгГТУ | Волгоград

Составители: 

Рубрика: 

19
им электрическим полем и называется электрическим p–n переходом. Он
характеризуется двумя основными параметрами.
1. Высота потенциального барьера. Она определяется контактной
разностью потенциалов φ
k
(рис. 1, в), обусловленной градиентом концен-
трации носителей заряда. φ
k
определяет энергию, которой должен обладать
свободный заряд, чтобы преодолеть потенциальный барьер, определяемый
соотношением:
n
p
Т
n
p
i
дa
npk
p
p
p
p
e
kT
n
NN
e
kT
lnlnln
2
, (1)
где k – постоянная Больцмана; T – абсолютная температура; e – заряд элек-
трона; N
a
и N
б
– концентрации акцепторов и доноров в дырочной и элек-
тронной областях соответственно; p
p
и p
n
– концентрации дырок в p и n
областях соответственно (рис. 1, б); n
i
– собственная концентрация носите-
лей заряда в нелегированном полупроводнике.
Величина
e
kT
Т
называется тепловым потенциалом, например, при
температуре T = 27° C φ
T
= 25мВ.
Характерные значения контактной разности потенциалов составляют
для германиевого перехода
В
k
5,03,0
, для кремниевого
В
k
8,06,0
.
На рис. 1, в показано характерное распределение потенциала по ширине
p–n перехода.
2. Ширина p–n перехода. Она представляет собой приграничную об-
ласть, обедненную свободными носителями заряда, которая располагается
в p и n областях (рис. 1, а):
npnp
lll
, (2)
где
a
k
p
Ne
l
1
2
0

;
д
k
n
Ne
l
1
2
0

. (3)
Тогда
дa
k
np
NNe
l
11
2
0

(4)
Обычно ширина
n
p
перехода имеет порядок
мкм101,0 .

Страницы