Cтраница 4
Ток насыщения / о состоит из потока электронов из р-области в n - область и потока дырок в противоположном направлении. Его величина определяется концентрацией неосновных носителей и их скоростями рекомбинации в обеих областях. Для современных диодов ток находится в пределах 10 - 9 - НО-2 а в зависимости от типа и конструкции диода. [46]
В состоянии равновесия поток дырок, подходящих к поверхности кристалла и-типа, должен быть равен потоку дырок, движущихся в обратном направлении, причем этот поток включает как отраженные от поверхности, так и вновь возникшие дырки. Но при отступлении от равновесия эти потоки уже не компенсируют друг друга. [47]
Через границу раздела д; 0 справа налево проходит поток электронов, а в противоположном направлении - поток дырок. В результате этого у границы в р-области появится отрицательный объемный заряд, а в я-области - положительный. Это происходит до тех пор, пока созданное зарядом контактное поле не уравновесит оба потока. [48]
Механизм этого явления иллюстрируется рис, 9 15а, где показано, что навстречу потоку электронов движется поток дырок, компенсирующий убывание дырок за счет рекомбинации. Количество дырок, проходящих через сечение х, равно количеству дырок, рекомбинирующих в объеме, ограниченном этим сечением и сечением хр. [49]
Шокли опубликовал теоретическое исследование [ 20J, в котором показал, что наличие / - п-пере-хода создает поток дырок в прилегающий образец га-типа, и такой переход, по существу, выполняет функции эмиттера неосновных носителей тока. [50]
При отсутствии напряжения 11 э через коллекторный переход идет малый ток неосновных носителей / к, образованный потоком дырок из базы и электронов из коллектора, так как напряжение UK включено в запираюшем направлении. Если же на эмиттерный переход подано прямое напряжение U3 и происходит диффузия дырок, перешедших из эмиттера через базу в зону коллекторного р-п-перехода, то концентрация неосновных носителей заряда ( дырок) в приконтакт-ном слое увеличивается. Для этих дырок напряжение, поданное на коллекторный переход, является ускоряющим, и коллекторный ток увеличивается. [51]
Следовательно, через границу двух сред существуют встречные потоки одноименно заряженных частиц: диффузионный поток дырок из р-области и дрейфовый поток дырок из n - области и аналогично диффузионный поток электронов из тг-области и дрейфовый поток электронов из р-области. Электрическое поле ( потенциальный барьер) в переходе растет до такого значения, при котором встречные потоки дырок ( и аналогично встречные потоки электронов) становятся одинаковыми. Наступает состояние равновесия перехода. Установившаяся контактная разность потенциалов в переходе, численно равная разности энергий Ферми ( WF, эВ) р - и п-полупроводни-ка, создает именно такой потенциальный барьер для основных носителей. [52]
Следовательно, через границу двух сред существуют встречные потоки одноименно заряженных частиц: диффузионный поток дырок из р-области и дрейфовый поток дырок из n - области и аналогично диффузионный поток электронов из - области и дрейфовый поток электронов из р-области. Электрическое поле ( потенциальный барьер) в переходе растет до такого значения, при котором встречные потоки дырок ( и аналогично встречные потоки электронов) становятся одинаковыми. Наступает состояние равновесия перехода. Установившаяся контактная разность потенциалов в переходе, численно равная разности энергий Ферми ( WF, эВ) р - и п-полупроводни-ка, создает именно такой потенциальный барьер для основных носителей. [53]
При указанном на рис. 119 графике потенциальной энергии создается поток электронов из / ( - области в - область и поток дырок в обратном направлении. [54]
![]() |
Биполярная диффузия под действием света, генерирующего электронно-дырочные пары. [55] |
В результате взаимного сдвига потоков образуются небольшой объемный заряд и соответствующее электрическое поле, которое тормозит поток электронов и ускоряет поток дырок. В конце концов устанавливается стационарный режим, при котором избыточные электроны и дырки распределены в виде сдвинутых друг относительно друга облачков. Эти облачка двигаются синхронно, так что результирующий ток отсутствует. Описанные явления известны под названием эффекта Дембера, а электрическое поле и разность потенциалов, свойственные этому эффекту, называют демберовским полем и демберов-ским напряжением. [56]
Дрейф дырок через коллекторный переход снижает их концентрацию в области базы, что создает направленную диффузию инжектиру - емого эмиттером потока дырок. Однако часть дырок, инжектируемых эмиттером, успевает рекомбинировать в области базы, поэтому не все дырки, прошедшие через эмиттерный переход, доходят до коллекторного перехода. [57]
Это уменьшает ток неравновесных неосновных носителей Jj, что в свою очередь приводит к тому, что нарушается равновесие межлу потоками дырок через п - / - переход. [58]
Например, если n - область является эмиттером, а р-область - базой, то при прямом токе можно пренебречь потоком дырок из р-области в n - область и рассматривать только поток электронов из и-области в р-область. [59]
![]() |
Биполярная диффузия под действием света, генерирующего электронно-дырочные пары. [60] |