![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Обратное включение p-n перехода.
Включение, при котором к p-n переходу приложено внешне напряжение Uобр обратной в фазе с контактной разностью потенциалов называется обратным. (Рис 13.а). Под действием внешнего электрического поля основные носители оттягиваются от приграничных слоев вглубь п/п. это приводит к расширению p-n перехода. Uобр h”> h экстракция Диффузионный ток уменьшается, Для неосновных носителей потенциальный барьер отсутствует, поэтому они втягиваются в переход за счет электрического поля и быстро его преодолевают, движение неосновных носит через p-n переход при включении Uобр называется экстракцией. При таком включении определяющую роль играет дрейфовый ток, который мал, поскольку создается неосновными носителями. Он называется обратным, и определятся как:
Величина Iобр практически не завис от Uобр, поскольку в единицу времени количество генерируемых пар электрон - дырка при постоянной температуре неизменна. Iобр на несколько порядков меньше Iпр, поскольку концентрация неосновных носителей на 3 и более порядка меньше основных. Это определяет выпрямительные (вентильные) свойства p-n перехода, т. е. способность пропускать ток только в одном направлении.
Гетеро переходы Это p-n переход, образованный в результате контакта п/п – ов с различной шириной запрещенной зоны, например Ge-GaAs. Энергетическая диаграмма p-n гетеро перехода, у которого ширина запрещенной зоны р п/п меньше, чем n приведена на рис 13-1. Ее особенность - разрыв энергетических уровней в валентной зоне и зоне проводимости за счет разных DE1 DЕ2. Отсюда потенциальные барьеры для е и дырок различны. Поэтому для е в зоне проводимости он меньше, чем для дырок в валентной зоне. Поэтому при включении Uпр на переход (+ подключается к р, - подключается к n области) потенциальный барьер для е уменьшается и она инжектирует из n в р область. Для дырок потенциальный барьер так же уменьшится, но остается достаточно большим (при малых Uпр) и поэтому инжекции дырок из р в n практически не будет. В итоге инжекция происходит только в одну область, что важно для высококачественной работы п/п приборов. (повышение быстродействия). При переключении прибора из прямого в обратное в нем не будет происходить относительно медленного рассасывания неосновных носителей (как в обычных p-n переход), поэтому время переключения существенно уменьшается. Вольт-амперная характеристика (ВАХ) p-n перехода. Это зависимость тока, протекающего через p-n переход от величины и полярности приложенного напряжения. Аналитическое выражение для ВАХ: Iобр нас –обратный ток насыщения p-n перехода. U – Напряжение, приложенное к p-n переходу (+ или -) Характеристика, основанная на этом выражении (рис 14) имеет 2 характерных участка. Здесь 1-участок соответствующий напряжению Uпр, а 2 – Uобр.
|