Математическая модель идеализированного p-n перехода

1.Ширина перехода настолько мала, что в обедненном слое отсутствуют процессы генерации, рекомбинации и рассеяния, и токи на границах перехода равны.

2.Вне обедненного слоя нет электрического поля и здесь носители движутся только в следствии диффузии.

3.Концентрация дырок инжектированных в базу невелика – низкий уровень инжекции.

4.Сопротивление нейтральных областей << сопротивления перехода.

5.Внешнее напряжение не превышает напряжение пробоя.

6.Толщины нейтральных областей намного на много больше диффузионной длины W>>L_диф.

Прямое напряжение

Определим ∆n_p(x) и ∆p_n(x)

В глубине нейтр.слоев избыт.концентр. стремятся к нулю вследствие рекомбинации.

p_n → ∆p_n т.к. p_n0 = const

∆p_n=p_n-p_n0

С учетом W>>L

Для транзистора W<L

Плотность диффузионного тока:

; .

.

Тепловой ток:

Ток I₀ называется тепловым током перехода или обратным током насыщения. Обусловлен термогенерацией неосновных носителей в нейтральных областях, прилегающих к переходу.

Тепловой ток резко уменьшается при увеличении ширины запрещенной зоны.

ВАХ p-n перехода:

. Вентильные свойства перехода тем лучше, чем меньше обратный ток (при заданном U_обр) и чем меньше прямой ток (при заданном U_пр)_. Изменение тока в одном направлении сопровождается изменением U в другом направлении.