Прямое включение (прямая ветвь)

Мы прикладывали в идеальном случае напряжение к p-n-переходу без потерь. На участке прямой ветви при прохождении больших токов через p-n-переход не всё внешнее напряжение будет прикладываться к p-n-переходу. Часть напряжения будет падать на областях, прилегающих к p-n-переходу: двух контактах металл-полупроводник, а также двух областях полупроводника от контактов до области p-n-перехода.

В диодах принято различать области, прилегающие к p-n-переходу. Одну называют эмиттером, другую − базой.

Эмиттер диода – область более легированная, т.к. она является основным поставщиком носителей заряда при прямом включении.

База – область менее легированная.

Рис. 2 – чаще применяется в кремниевых диодах.

Легированность – наличие примесей.

Основное падение напряжения внутри диода будет в области базы, т. к. она имеет максимальное сопротивление внутри этой структуры.

Прямое падение напряжения: = .

= , где − сопротивление базы; − прямой ток.

U = . (2.3)

1 – невырожденный участок; U = − реальное равно идеальному.

2 − проявляется падение напряжения на базе − вырожденный участок.

3 − U = − линейная зависимость; << .

Угол наклона прямой к оси и даст сопротивление.

В общем случае сопротивление базы диода является одной из главных характеристик диода.

Чаще всего говорят о дифференциальном сопротивлении базы диода:

= . (2.4)

При выводе ВАХ диода мы считали, что в p-n-переходе отсутствуют явления генерации и рекомбинации носителей.

В реальных диодах эти процессы наблюдаются. Для прямой ВАХ важным является процесс рекомбинации.

Будет уменьшаться общий ток через структуру. При больших токах потери на рекомбинацию не существенны и это будет практически незаметно.