Примем допущения:
1. Конструкция перехода плоскопараллельная, ось х перпендикулярна границе;
2. Пренебрегаем генерацией и рекомбинацией носителей заряда в самом переходе;
3. Пренебрегаем объемным омическим сопротивлением p- и n- областей, прилегающих к переходу.
Ток через переход найдем как сумму потоков дырок и электронов, проходящих через границы перехода. Плотность дырочного тока на границе перехода с n-областью (xn=0):
Концентрация дырок на границе перехода и n-области и концентрация электронов на границе перехода и p-области соответственно равны
; .
В установившемся режиме избыточная концентрация неосновных носителей убывает вдоль x по экспоненте:
В германии = 0,7...2мм, в кремнии = 0,2...0,6 мм.
Отсюда вольт–амперная характеристика
При подаче обратного напряжения (U<0) ток асимптотически стремится к величине I0= .
Таким образом, I0 – это ток перехода при достаточно большом обратном напряжении.
Ток I0 - это ток экстракции тех носителей заряда, которые образуются в пределах диффузионной длины от границ с переходом за счет термогенерации. Его называют тепловым током Iт.
|
|
Если переход несимметричен (у нас из-за Nа >>Nд , pn >>np),
.
Прямая ветвь В.А.Х. идет очень круто вблизи оси тока. При небольших значениях Uпр (десятки мВ) прямой ток через переход резко возрастает.