Коэффициент инжекции – отношение тока инжектированных носителей к полному току через переход

(5.87)

Уровень инжекции – отношение концентрации инжектированных носителей к концентрации основных носителей в базе.

(5.88)

Ранее мы рассмотрели задачу о рекомбинации неосновных носителей в полупроводнике при постоянном источнике (постоянной их концентрации на границе). Эта задача описывает рассматриваемый случай инжекции. Таким образом, при инжекции распределение неосновных носителей по длине полупроводника описывается полученным выражением (4.104):

(5.89)

или, подставляя выражение для D n_p (0),

(5.90)

Все проведенные рассуждения и полученные формулы естественно справедливы и для дырок. Для получения соответствующих формул достаточно везде всего лишь поменять значок n на р и наоборот.

При включении перехода в обратном направлении получается увеличение скачка потенциала (рис.4.55в). Из рисунка видно, что электроны, ранее проходившие вследствие диффузии из n полупроводника в р полупроводник (2 на рис. 4.55в), теперь лишаются этой возможности. Диффузионный ток вследствие этого уменьшается и дрейфовый ток остается не скомпенсированным. Но этот ток очень мал по сравнению с током инжекции, поскольку он обеспечивается неосновными носителями в каждом из полупроводников, которые вытягиваются полем из областей, прилегающих к обедненному слою.

Все выведенные выше формулы для инжекции остаются справедливыми и при экстракции, только нужно изменить знак у напряжения. Так, например, из формулы (5.85) видно, что при U >0 (инжекция) D n >0, т.е. n (0)> n _p0 – концентрация электронов около границы обедненного слоя возрастает. При U= 0 (равновесный) D n= 0, n (0)= n _p0. При U <0 (экстракция) D n< 0 и n (0)< n _p0, причем поскольку экспонента в (5.85) быстро убывает, D n быстро стремится к – n_p0, а концентрация электронов вблизи обедненного слоя n (0) практически равна нулю.