ЛЕКЦІЯ 3 ВЛАСТИВОСТІ p-n – ПЕРЕХОДУ 3.1 Параметри і ВАХ p-n-переходу До параметрів р-n-переходу належать його товщина та ємності. 3.1.1 Товщина переходу
Розглянемо р-n-перехід з товщиною (рисунок 3.1). Ця величина складається з товщини переходу в р-області та товщини переходу в n-області і визначається формулою
, (3.1)
де -Ф/м - електрична стала;
- відносна електрична проникність (=12 для кремнію,=16 для германію);
З формули (3.1) випливає, що товщина переходу залежить від ступеня легування областей НП (від концентрацій домішок) і від прикладеної напруги.
Чим вища концентрація домішок областей і , тим вужчий перехід. Для величин та існує закономірність
, (3.2)
тобто товщини р-n-переходу в області р і області n обернено пропорційні концентраціям домішок цих областей. Якщо >> , тоді з (3.1) маємо
. (3.3)
Аналогічно при << ,
. (3.4)
З формули (3.1) випливає, що збільшення прямої зовнішньої напруги на переході приводить до зменшення його товщини, Фізично це зумовлено тим, що при прямому ввімкненні основні носії заряду змушені рухатися в напрямку від невипрямлювальних контактів до збідненого шару переходу, збагачуючи його. Опір переходу зменшується, сам перехід звужується (рисунок 3.2,а).
Рисунок 3.2 – Вплив напруги на товщину переходу
Збільшення зворотної напруги на переході приводить до збільшення його товщини. В цьому випадку основні носії заряду зміщуються в різні сторони від р-n-переходу, і збіднений шар ще більше збіднюється на рухомі носії, його опір збільшується, а перехід розширюється (рисунок 3.2,б).