2014-02-09
721
Полупроводниковый диод (рис. 6) - это полупроводниковый прибор с p-n-переходом, имеющий два омических вывода.
Рис. 6. Полупроводниковый диод.
Вольт-амперная характеристика является графической зависимостью протекающего через p-n-переход тока от приложенного к нему внешнего напряжения 
.
Вольт-амперная характеристика диода показана на рис. 7.
Рис. 7. ВАХ полупроводникового диода.
На рис.7 сплошной линией характеристика идеального диода. Участок 2 – 1 называется прямой ветвью ВАХ. На этом участке диод открыт и через него течет ток, определяемый формулой
,
где 
– ток через диод; 
– напряжение, приложенное к диоду; 
– обратный тепловой ток; 
– температурный потенциал, при комнатной температуре примерно равный 260 мВ (где k - универсальная Больцмана, Т - температура, е - заряд электрона).
За точкой 1 идеальная и реальная ВАХ отличаются. Этот участок ВАХ реального диода показан пунктирной линией и называется омическим участком.
Участок 2 – 3 называется обратной ветвью. На обратной ветви через диод течет обратный тепловой ток 
. Этот ток на порядки меньше тока, протекающего через диод на прямой ветви.
При некотором обратном напряжении 
обратный ток через диод резко возрастает – это явление называется пробоем. Пробой бывает электрический и тепловой. Участок 3 – 4 называется участком электрического пробоя. Электрический пробой наступает из-за того, что энергии электрического поля становится достаточно, чтобы разогнать свободные электроны до такой скорости, когда они могут разорвать связи, создаваемые валентными электронами. В результате возникает большое число пар «электрон-дырка», т.е. основных и не основных носителей. Ток электрического пробоя обусловлен не основными носителями. При этом появившиеся носители также ускорятся электрическим полем и разрывают новые валентные связи. Такой механизм возникновения электрического пробоя получил название лавинный пробой. После снятия обратного напряжения валентные связи восстанавливаются.
Если не ограничивать обратный ток, то электрический пробой переходит в тепловой – участок на ВАХ за точкой 4. Тепловой пробой необратим – он приводит к разрушению p-n-перехода.
