Емкости p-n перехода.

Потенциальный барьер перехода образован неподвижными зарядами, т е положительными и отрицательными ионами, которые составляют емкость, называемой барьерной и обозначается С_б при изменении U_обр меняется толщина p-n перехода, а, следовательно, и С_б. Вообще С_б определятся:

1) Площадью p-n перехода;

2) Концентрацией носителей заряда;

3) Диэлектрической проницаемостью материала п/п.

Чем меньше U_обр, тем меньше толщина перехода, ближе ионы и выше С_б. т. е. p-n переход можно использовать, как емкость, управляемую U_обр:

Где q_б – объемный заряд равновесных носителей (Рис. 15).

При U_пр p-n переход кроме С_б обладает диффузионной емкостью С_диф, которое обусловлено накоплением подвижных носителей заряда в n и р областях, т е при U_пр основные носители в большом количестве диффундируют через пониженный потенциальный барьер и, не успев рекомбинировать, накапливаются в n и p областях. Каждому значению U_пр соответствует определенно накопленный неравновесный заряд q_диф, тогда

Однако, как С_диф, так и С_б не оказывают существенного влияния на работу p-n перехода, т к они всегда зашунтированы малым прямым сопротивлением перехода. (Рис 15).

Модель p-n перехода.

Анализ ВАХ p-n перехода позволяет рассматривать его, как нелинейный элемент, сопротивление которого R_п изменяется в зависимости от величины и полярности приложенного U. Модель реального перехода приведена на Рис. 16.

Здесь Rп - управляемое сопротивление перехода;

R - неуправляемые сопротивления контактов;

С_б и С_диф – барьерные и диффузионные емкости.

Наличие у реальных p-n переходов сопротивлений и контактов R сказывается на виде ВАХ в области U_пр, а именно характеристика располагается ниже, по сравнению с идеализированным p-n переходом (область 5 на рис 14).

II. П/п диоды.

Общие сведения.

П/п называется электропреобразовательный прибор, который, как правило, содержит 1 или несколько p-n переходов и 2 выхода для подключения внешней цепи.

Устройство

Диод представляет собой кристалл п/п в котором одним из технологических методов выполнен p-n переход. (Рис. 17).

Одна из областей p-n структуры, называемая эмиттером, имеет большую концентрацию неосновных носителей, чем другая область, называемая базой. База и эмиттер с помощью электрода Э соединяются с металлическими выводами В.

Дата добавления: 2015-11-26