2 курс 1 часть / электроника / лекции / Электроника УрТИСИ +

Таким образом

Идеализированный p-n-переход обладает свойством изменять электропроводность при подключении внешнего напряжения разной полярности.

При включении перехода в прямом направлении (согласно) ток возрастает.

При включении перехода в обратном направлении течѐт обратный ток, слабо зависящий от напряжения, но сильно зависящий от температуры.

Поэтому этот ток называют также тепловым IT.

91

74

2.4 Вольт-амперная характеристика p-n-перехода (ВАХ)

Зависимость тока через p-n-переход от приложенного к нему напряжения хорошо описывается экспоненциальной зависимостью

u

I	p-n	I	0	(e T		1)	(1)

75

Вольт-амперная характеристика p-n-перехода (ВАХ)

u
I p-n I0 (e T	1)	(1)

где φт = qk T - температурный потенциал.

	k – постоянная Больцмана,	При T = 293ºК = 20ºС
	q – заряд электрона,
	T – температура,	T	0,025B 25mB	(2)
	I0 – обратный ток.

75

ВАХ p-n-перехода

При прямом включении и UПР > 0,1 B

U

e T				1			U
I		пр		I	0	e T
При обратном включении								U
							e T		1
Uобр > (0,1 ÷ 0,2)B

I обр I 0

76

Зависимость тока через p-n-переход от приложенного к нему напряжения, выраженная в графическом виде,

называется вольт-амперной характеристикой (ВАХ).

u

I p-n I0 (e T 1) 1)

На основании выражения можно построить ВАХ

p-n-перехода	Iпр
		Ge		Si
					20оC
					U* - напряжение
					отпирания
Uобр	I0				p-n-перехода
				U* Uпр
B
		0,2	0,4	0,6	B

Iобр

77

Выразим напряжение на р-n-переходе от тока

U p n	T	ln(	I пр	1)	(3)
			I0

78

Таким образом

Свойство односторонней электропроводности p-n-перехода отражено в вольт-амперной характеристике.

Прямое падение напряжения составляет доли вольта, (для Si 0.64 ÷ 0.69 В),

прямой ток – десятки-сотни миллиампер.

Обратное напряжение – сотни вольт, обратный ток – единицы-десятки микроампер.

79

2.5 Емкости p-n-перехода

Диффузионная емкость p-n-перехода

	С	Диффузионная
				При прямом напряжении из
Барьерная				р-области в n-область
				инжектируются носители
Uобр			Uпр	заряда.
				Изменение прямого напря-
	= Q д			жения на p-n-переходе
Cд				приводит к изменению

∂U	концентрации этих
	носителей, т.е.
	к изменению в нем заряда.

80

Это изменение, вызванное приложенным напряжением, можно рассматривать как действие некоторой ѐмкости.

Поскольку носители заряда попадают в n-область за счѐт диффузии, то эту ѐмкость называют диффузионной.

100