Распределение токов в полупроводнике
| В целях наглядности рассмотрим распределение токов при инжекции электронов в дырочный полупроводник (рис. 1.16,а), когда в нем возникает внутреннее электрическое поле и распределение концентрации электронов и дырок принимает вид, показанный на рис. 1.16,б. При подобном распределении концентрации электронов и дырок возникают токи диффузии, определяемые уравнениями (1.44) и (1.45), а наличие внутреннего электрического поля ведет к появлению токов проводимости, определяемых уравнениями (1.38) и (1.39). Током проводимости электронов, в виду их невысокой концентрации, можно пренебречь. В результате, распределение токов принимает вид, показанный на рис. 1.16,в. На том же рисунке показан результирующий дырочный ток:
 . Физически этот ток обусловлен притяжением дырок инжектированными электронами, в результате чего образуются встречные потоки электронов и дырок, которые, встречаясь друг с другом, рекомбинируют. Поэтому дырочный ток называют током рекомбинации. В дальнейшем можно рассматривать распределение только двух токов, показанных на рис. 1.16,г. Внутреннее электрическое поле в полупроводнике возникает не только при инжекции (или экстракции) неосновных носителей заряда, но и при введении (или выведении) основных носителей заряда. Так, если через сечение xp выводится некоторое количество дырок, то отрицательные заряды акцепторов окажутся не скомпенсированными и возникнет внутреннее поле, в результате чего появится дополнительный ток проводимости и распределение токов примет вид, показанный на рис. 1.16,д.
|
| При экстракции электронов из дырочного полупроводника (рис. 1.17) ток диффузии электронов изменяет свое направление. При этом также возникает внутреннее электрическое поле, сдвигающее дырки в направлении оси x. Ток, создаваемый движением дырок, называется током генерации. Такие же процессы происходят и в электронном полупроводнике с той лишь разницей, что электроны и дырки меняются ролями. |
|
Дата добавления: 2015-08-11; просмотров: 907;