Залежність ВАХ діода від температури

Проаналізуємо формулу (15) з точки зору впливу температури на ВАХ –переходу. Перепишемо формули (1) у вигляді

; ,

а з (2) отримаємо вираз для концентрації носіїв заряду у власному напівпровіднику

. (21)

З (21) видно, що із збільшенням температури концентрація буде швидко зростати, тоді як і від температури практично не залежать. Тому при деякому значенні температури може досягти значень рівних , . Тоді

;

тобто при поступовому нагріванні –переходу можна досягти такої температури, при якій концентрація неосновних носіїв заряду зрівняється з концентрацією основних: , . При такій температурі потенціальний бар’єр на –переході, що обумовлював його випрямляючі властивості, зникає, оскільки згідно (4)

внаслідок чого зникає і властивість –переходу випрямляти струм.

Ця температура буде тим вищою, чим ширша заборонена зона напівпровідника. Для германієвих діодів, щирина забороненої зони яких =0,62 еВ, максимально припустима робоча температура ~75°C; для кремнієвих діодів, у яких =1,12 еВ, максимальна робоча температура може досягати 150°C.

Знімаючи ВАХ –переходу при різних температурах та визначивши графічним методом відповідні контактні різниці потенціалів, можна визначити ширину забороненої зони напівпровідника. Дійсно, використавши формули (1), (2) і (4) та вважаючи, що та , вираз для контактної різниці потенціалів можна записати у вигляді