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

Барьерная емкость
р+	n -
-U	+UОБР
ОБР

	С	l 0	i-область
Барьерная		Барьерная ѐмкость Сб
		представляет собой
		изменение заряда в i-области
UОБР		под действием приложенного
		напряжения.

101

Барьерная емкость

CQб

бU

Ширина p-n-перехода зависит от Uобр. При изменении тока меняется и количество нескомпенсированных ионов в i-области, т.е. меняется еѐ заряд.

Поэтому p-n-переход можно рассматривать как систему из двух проводящих плоскостей, разделѐнных диэлектриком, т.е. как плоский конденсатор.

102

Барьерная емкость

p-n-переход можно рассматривать как систему из двух проводящих плоскостей, разделѐнных диэлектриком, т.е. как плоский конденсатор.

+Uобр -Uобр

103

2.6 Пробой p-n-перехода

Пробой p-n-перехода – это явление резкого увеличения обратного тока I0 при увеличении

обратного напряжения Uобр Пробой

Электрический Тепловой

Туннельный Лавинный

104

Пробой

Электрический Тепловой

Электрические пробои связаны с увеличением напряжѐнности электрического поля в р-n- переходе.

Тепловые пробои связаны с увеличением рассеиваемой мощности и соответственно температуры.

Если не ограничивать ток через p-n-переход, то электрический пробой переходит в тепловой.

105

Электрический

Туннельный

Uобр

Электрический

Тепловой

Iобр

В узких p-n-переходах при высокой концентрации примесей возникает

туннельный пробой.

При пробое сопротивление p-n-перехода уменьшается, а ток резко возрастает.

106

Электрический

Лавинный

Iпр

Uобр	Uпр
	Электрический

В относительно широких p-n-переходах возникает

лавинный пробой.

Механизм лавинного пробоя заключается в лавинном размножении носителей заряда в сильном электрическом поле под действием ударной ионизации.

Iобр	107

При лавинном пробое также ток резко возрастает, а сопротивление p-n-перехода уменьшается.

		-		Uобр
	-		+
				+
Р+	-	+		n
	+

p-n-переход

108

2.7 Влияние температуры на вольтамперную характеристику p-n-перехода

Процессы в p-n-переходе в сильной степени зависят от температуры, которая является основным источником энергии для носителей.

109

Iпр

∆t= (70-20)0C

Uобр I I0

Iобр

70 20оC Температурная зависимость прямой ветви

ВАХ, согласно (1), определяется изменениями тока I0 и температурного потенциала φТ.

	u
∆UПРt	UПР I pпр-n I0 (e T	1)

При этом влияние составляющей тока I0 от температуры сильней, чем влияние составляющей φТ .

110