Анализ электронно дырочного перехода в неравновесном состоянии. Инжекция НЗ в переходе. Коэффициент и уровень инжекции.
Если к переходу подключить внешний источник напряжения…
24.Математическая модель идеализированного p-n перехода. Решение уравнения диффузии
1.Ширина перехода настолько мала, что в обедненном слое отсутствуют процессы генерации, рекомбинации и рассеяния, и токи на границах перехода равны.
2.Вне обедненного слоя нет электрического поля и здесь носители движутся только в следствии диффузии.
3.Концентрация дырок инжектированных в базу невелика – низкий уровень инжекции.
4.Сопротивление нейтральных областей << сопротивления перехода.
5.Внешнее напряжение не превышает напряжение пробоя.
6.Толщины нейтральных областей намного на много больше диффузионной длины W>>Lдиф.
Прямое напряжение
Определим ∆np(x) и ∆pn(x)
В глубине нейтр.слоевизбыт.концентр. стремятся к нулю вследствие рекомбинации.
pn→ ∆pnт.к. pn0 = const
∆pn=pn-pn0
С учетом W>>L
Для транзистора W<L
25. Плотность диффузионного тока: ВАХ p-n перехода:
; 
.
.
ВАХ p-n перехода:
.
26.Тепловой ток:
Ток I0 называется тепловым током перехода или обратным током насыщения. Обусловлен термогенерацией неосновных носителей в нейтральных областях, прилегающих к переходу.
Тепловой ток резко уменьшается при увеличении ширины запрещенной зоны.
Вентильные свойства перехода тем лучше, чем меньше обратный ток (при заданном Uобр) и чем меньше прямой ток (при заданном Uпр). Изменение тока 
в одном направлении сопровождается изменением U в другом направлении.
|
|
|
Характеристические сопротивления идеализированного перехода.
е—дырочный переход как нелинейный элемент характеризуется диф.сопротивлением и сопротивлением постоянного тока.
При увеличении Uобр; rдиф→∞.
rдифиспользуется для расчетов на малом переменном сигнале.
Сопротивление постоянного тока: 
; 
В нулевой точке одинаковы. В области обратного напряжения 
ВАХ реального электронно-дырочного перехода
Прямая ветвь реального перехода
Некоторые осн. носители (e из n-области) вошедшие в обедненный слой не имеют достаточной энергии для преодоления пот. барьера. Они могут быть захвачены реком. ловушкой и рекомбинировать с дырками пришедшими из другой области.
При приложении Uпр пот. барьер понижается, что увеличивает концентрацию этих носителей в переходе, в результате рекомбинация усиливается. Вследствие такого движения возникает дополнительный прямой ток, называемый током рекомбинации.
Полный прямой ток складывается из тока инжекции и тока рекомбинации 
в реальном пр. ток больше чем в идеализированном. 
Отношение тока инжекции к рекомбинирующему току зависит от ширины запрещенной зоны. В п/п с шириной з.з (Si) инжекция затруднена, поэтому Iпр (при малых U) будет определяться током рекомбинации, а при увеличении напряжения ток инжекции превысит ток рекомбинации. 
В идеализированном переходе сопротивление базы = 0 в
|
|
|
реальных это сопротивление составляет 10… 100 Ом. 
Определим Iв на котором exp в линейную 
Омический участок – большая часть ВАХ
При высоких уровнях инжекции наблюдается эффект модуляции Rб т.е. уменьшение сопротивления в 2 раза связанное с увеличением концентрации носителей в базе. 
-факторы неидеальности определяемые по реальным характеристикам.
Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 479; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!