Лекции.Орг

Классификация электровозов: Свердловский учебный центр профессиональных квалификаций...

Макетные упражнения: Макет выполняется в масштабе 1:50, 1:100, 1:200 на подрамнике...

Деформации и разрушения дорожных одежд и покрытий: Деформации и разрушения могут быть только покрытий и всей до­рожной одежды в целом. К первым относит...

 

Категории:


Теория отведений Эйнтховена: Сердце человека – это мощная мышца. При синхронном возбуждении волокон сердечной мышцы...


Экологические группы птиц Астраханской области: Птицы приспособлены к различным условиям обитания, на чем и основана их экологическая классификация...


Расположение электрооборудования электропоезда ЭД4М

Токи в p-n переходе в равновесном состоянии



Токи в полупроводниках, как известно, определяются направленным движением носителей заряда. Направленное движение носителей заряда имеет две разновидности: диффузионное направленное движение носителей заряда и дрейфовое направленное движение носителей заряда. Первое направленное движение носителей заряда – диффузия - вызывается неравномерной концентрацией носителей заряда в полупроводнике, а второе – дрейф - происходит под действием электрического поля. В p-n переходе присутствуют обе составляющих направленного движения носителей заряда, и ток в p-n переходе содержит две составляющих: диффузионная составляющая тока p-n перехода; дрейфовая составляющая тока p-n перехода.

Ток диффузии обусловлен переходом основных носителей заряда через p-n переход из-за их градиента концентрации (за счет тепловой энергии). Переход основных носителей заряда происходит в тормозящем электрическом поле p-n перехода. Плотность диффузионного тока подчиняется закону Фика:

,

где iD - плотность диффузионного тока p-n перехода; iDp – дырочная составляющая плотности тока диффузии; iDn - электронная составляющая плотности тока диффузии; Dp, Dn - коэффициенты диффузии дырок и электронов; dp/dx, dn/dx - градиенты концентрации дырок и электронов. Знак минус показывает, что диффузионный ток протекает в сторону уменьшения градиента концентрации.

Учтем, что рассматриваемый p-n переход является несимметричным, то есть Nа>>NД, а значит, и pp>>nn ; из этого следует, что iDp>> iDn.

Дрейфовая составляющая тока обусловлена переносом через p-n переход неосновных носителей заряда под действием ускоряющего для нихэлектрического поля p-n перехода напряженностью Eк. Плотность дрейфового тока iE определяется:

или

,

где iEp - дырочная составляющая плотности дрейфового тока;
iEn – электронная составляющая плотности дрейфового тока;

mp, mn - подвижности дырок и электронов; pn - концентрация дырок в полупроводнике n-типа, являющихся там неосновными носителями заряда; np - концентрация электронов в полупроводнике p-типа, являющихся там также неосновными носителями заряда.

Исходя из первоначального предположения, что Nа>>NД, и закона действующих масс, можно сделать вывод, что pn>>np, поэтому iEp>>iEn.

Непременным условием равновесного состояния p-n перехода является равенство нулю суммарного тока через p-n переход. Направления токов в p-n переходе в равновесном состоянии иллюстрируются рис.3.

 
 

Рис.3

 

Ток в p-n переходе в основном определяется дырочной составляющей тока диффузии полупроводника p-типа и дырочной составляющей дрейфового тока полупроводника n-типа. Поэтому для плотности тока через p-n переход следует записать условие равновесного состояния p-n перехода в виде

, иначе:

или приближенно , так как iDp>>iDn, iEp>>iEn.

 

 





Дата добавления: 2015-05-08; просмотров: 272 | Нарушение авторских прав


Похожая информация:

  1. VIII. ТРЕБОВАНИЯ К ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ С УЧАЩИМИСЯ, ИМЕЮЩИМИ ОТКЛОНЕНИЯ В СОСТОЯНИИ ЗДОРОВЬЯ
  2. А. В жидком состоянии. Б. В аморфном состоянии. В. В газообразном состоянии. Г. В кристаллическом состоянии. Д. Такое расположение атомов возможно в любом состоянии вещества
  3. А. В жидком состоянии. Б. В аморфном состоянии. В. В газообразном состоянии. Г. В кристаллическом состоянии. Д. Такое расположение атомов возможно в любом состоянии вещества
  4. Биологические ритмы. В 2-х т. Т. 1. Пер. с англ. — М.: Мир, 1984.— 414 с. Внутренняя временная упорядоченность при устойчивом захваченном состоянии 226
  5. Биологические ритмы. В 2-х т. Т. 1. Пер. с англ. — М.: Мир, 1984.— 414 с. межуток становится короче, то происходит «скачок фазы» колебателя, и в новом устойчивом состоянии субъективная ночь приходится уже на длинный промежуток между
  6. В каком порядке необходимо восстановить НДС по объектам недвижимости при переходе на ЕНВД (п. 3 ст. 170, п. 6 ст. 171 НК РФ)?
  7. В каком порядке необходимо восстановить НДС по объектам недвижимости при переходе на УСН (п. 3 ст. 170, п. 6 ст. 171 НК РФ)?
  8. Введение. Объектом изучения учебной дисциплины является философия как особая форма духовного производства в её культурно-историческом развитии и современном состоянии
  9. Виды ремонтов. Текущий ремонт автомобиля выполняется для устранения возникших отказов и неисправностей, и поддержания автомоби­ля в рабочем состоянии до капитального
  10. Витамины. 1. Больной жалуется на плохое зрение в темноте, плохую адаптацию при переходе из светлого помещения в темное
  11. Возникает ли внереализационный доход при переходе к собственнику помещения прав на землю, расположенную под зданием, в котором находится это помещение (п. 8 ст. 250 НК РФ)?
  12. Время жизни атома в возбужденном состоянии 10 нс


Поиск на сайте:


На сайте можно прочитать про:

Классификация электровозов: Свердловский учебный центр профессиональных квалификаций...

Макетные упражнения: Макет выполняется в масштабе 1:50, 1:100, 1:200 на подрамнике...

Деформации и разрушения дорожных одежд и покрытий: Деформации и разрушения могут быть только покрытий и всей до­рожной одежды в целом. К первым относит...


© 2015-2017 lektsii.org - Контакты

Ген: 0.005 с.