Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Особенности вольт-амперной характеристики плоскостного диода

Выпрямляющее свойство р — n-перехода получило практическое применение в устройстве полупроводниковых плоскостных выпрямительных диодов, используемых в разнообразных выпрямительных схемах.

Вольт-амперная характеристика плоскостного диода несколько отличается от характеристики идеального р —n-перехода (рисунок 1.8). Отличие прямой ветви вольт-амперной характеристики плоскостного диода обусловлено тем, что при выводе уравнения (1.41) не учитывались явления генерации и рекомбинации в запирающем слое, а также распределенное сопротивление базы диода. Рекомбинация возрастает с увеличением прямого напряжения и зависит также от наличия ловушек в запрещенной зоне. С увеличением прямого напряжения прямой ток вначале экспоненциально возрастает, а затем, начиная с некоторого напряжения U=φ_к, растет почти линейно. Это объясняется тем, что при больших прямых токах внешнее напряжение значительно превышает контактное φ_к на р — n-переходе, и прямой ток определяется в основном сопротивлением материала диода.

Значение обратного тока насыщения на плоскостных диодах больше, чем теоретическое (1.42), и возрастает при увеличении обратного напряжения. Это объясняется наличием поверхностной проводимости р — n-перехода и термогенерацией носителей в запирающем слое перехода. При некотором критическом значении обратного напряжения U_кр обратный ток резко возрастает, так как возможны предпробойные явления и пробой р — n-перехода вследствие ударной ионизации и большого тепловыделения за счет роста обратного тока. Тепловой пробой характеризуется наличием участка отрицательного дифференциального сопротивления на обратной ветви вольт-амперной характеристики.

Так как последовательно с р — n-переходом всегда оказывается включенный слой полупроводника (база диода), то формулу (1.41) следует записать для плоскостного диода в виде

I= I_S[е^α(U-IR)— 1], (1.64)

где α=δ q₀/kT (δ — коэффициент, зависящий от строения р — n-перехода); U — напряжение, приложенное к диоду; IR — падение напряжения на базе диода.

При достаточно большом напряжении в прямом направлении формула (1.64) примет вид

I= I_Sе^α(U-IR), (1.65)

а при достаточно большом напряжении в обратном направлении

I=-I_S. (1.66)