Вольт - амперная характеристика p-n переходов

(зависимость протекающего тока от приложенного напряжения)

Приложим небольшое внешнее напряжение U такое, что в результате высота потенциального барьера изменится на U. Будем считать, что положительное значение U будет соответствовать уменьшению высоты потенциального барьера.

Приложенное поле меняет величину потенциального барьера.

Концентрация основных носителей заряда не может измениться в следствии приложенного напряжения, она обусловлена только концентрацией примеси. При приложении внешнего поля меняется только концентрация не основных носителей заряда.

Связь между концентрацией не основных носителей после приложения поля с первоначальной концентрацией

Если мы приложим к p-n переходу внешнее поле в прямом направлении, то n_p

растет по сравнению с n_p0. Т.е. концентрация не основных носителей экспоненциально растет. Имеет место инжекция носителей заряда из области с одной проводимостью в область с другой проводимостью. Т.е. основные носители заряда инжектируются в область, где они являются не основными.

Где L_p/n – диффузионная длина дырок/электронов.

Диффузионный ток:

Общий ток:

– вольт – амперная характеристика p-n перехода

где

Изобразим ее графически

В одном направлении, какое бы мы напряжение не прикладывали, ток мизерный.

для кремниевых диодов.

Вольт – амперная характеристика не симметричная.

Есть зависимость тока от напряжения -> можно говорить о каком-то сопротивлении. Закон Ома тривиален. Здесь зависимость между током и напряжением сложная.