Электронно-дырочный переход
Категория реферата: Рефераты по физике
Теги реферата: дитя рассказ, экономические рефераты
Добавил(а) на сайт: Ягешев.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 | Следующая страница реферата
Вольтамперная характеристика диода в режиме теплового пробоя соответствует кривой б на рис.(. Она имеет падающий характер, так как вследствие повышения температуры перехода концентрация носителей заряда в нем сильно увеличивается и электрическое сопротивление перехода уменьшается относительно быстрее, чем растет ток перехода.
Емкости диода.
Полупроводниковый диод обладает емкостными свойствами, т.е. способностью накапливать и соответственно отдавать заряд при увеличении или уменьшении приложенного напряжения. Накопление заряда происходит в переходе и базе диода, в соответствии с этим различают две емкости диода - барьерную и диффузионную. При этом:
[pic]
Барьерная емкость.
Для резкого p+-n-перехода объемный заряд в переходе
[pic]
При изменении напряжения на переходе изменяется его толщина, а следовательно, и заключенный в переходе нескомпенсированный заряд, что и обусловливает емкостный эффект. Барьерной емкостью (емкостью перехода) называют отношение приращения заряда на переходе dQд к вызвавшему его приращению напряжения du:
[pic](*)
Отсюда следует, что барьерная емкость пропорциональна площади
перехода П и возрастает при увеличении концентрации примесей. Кроме того, она зависит от напряжения перехода, т. е. является нелинейной емкостью.
Обозначим начальное значение барьерной емкости (при u=0) через
[pic]
Тогда общее выражение (*) можно записать в виде
[pic](**)
График зависимости Cб/C0=f(u)для диода с резким переходом представлен на рис (кривая Б). Из рисунка видно, что при увеличении обратного напряжения емкость перехода падает. Упрощенно эту зависимость можно пояснить следующим образом. Полупроводниковая p-n-структура представляет собой как бы электрический конденсатор, обкладками которого являются р- и n-области, а диэлектриком — электронно-дырочный переход, практически не имеющий подвижных зарядов. При увеличении обратного напряжения толщина перехода возрастает, обкладки конденсатора как бы раздвигаются и емкость его падает.
Соотношение (**) справедливо только для структур с резким переходом.
В общем случае зависимость емкости от приложенного напряжения может быть
записана в виде
[pic], где [pic] лежит в пределах от 1/2 до 1/3 в зависимости от концентрационного профиля перехода.
Значения С0 в тонких переходах могут доходить до 300—600 пФ, а изменение емкости при изменении напряжения может быть десятикратным.
Диффузионная емкость.
При переходе в область прямых напряжений возрастает не только барьерная емкость диода, но и емкость, обусловленная накоплением неравновесного заряда в р- и n-областях структуры. В несимметричной р+-n- структуре неравновесный заряд, как указывалось, накапливается в базе:
[pic](***)
Связанная с накоплением неравновесного заряда емкость диода
называется диффузионной; она характеризует изменение неравновесного заряда
в базе dQn при изменении напряжения диода на величину du. Из выражения
(***) получаем для [pic]
[pic](****)
Эта емкость существенно отличается от обычной электрической емкости тела, характеризующей накопление равновесных зарядов. Диффузионная емкость характеризует накопление неравновесного заряда, при этом разноименные заряды накапливаются в одном и том же объеме, так как одновременно с инжекцией дырок из эмиттерного перехода в базу поступают электроны из вывода базы, чем обеспечивается сохранение электрической нейтральности тела базы. Вследствие процесса рекомбинации накопленный заряд, а следовательно, и диффузионная емкость быстро уменьшаются во времени. Скорость спада зависит от времени жизни неравновесных носителей заряда и толщины базы.
Для режима коротких импульсов, когда [pic], из выражения (****) получаем
[pic]
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: медицинские рефераты, реферат экономическое развитие.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 | Следующая страница реферата