Курсовая работа: Элементы квантовой механики

Т0 – средняя температура некоторого температурного диапазона, например - комнатная

Т – температура - градиент

Т* - так называемая температура удвоения.

В частности для кремния:

I0(Т)  I0(20С )2Т-20С /10С )

Т.е. считают, что I0 изменяется в 2 раза при изменении Т перехода на 10С (по другим источникам Т* = 5С ).

Прямая ветвь ВАХ довольно крутая и можно считать, что падение U на таком переходе = const практически во всём диапазоне изменения рабочих токов, и при расчётах, обычно, полагают, что

Uдиода пр = 0,7В для нормального режима и

Uдиода пр  В на микротоках

ПРОБОЙ P- N ПЕРЕХОДА

На приведённой выше ВАХ изображён только начальный участок обратной ветви. Как пойдёт обратная ветвь при дальнейшем увеличении Uобр?

Дальше – пробой p-n перехода.

Различают три вида (механизма) пробоя: лавинный, туннельный и тепловой.

А) Лавинный пробой происходит если U обр

ширина p-n перехода (d) больше длины

свободного пробега.

d  l

В этом случае, не основные носители, ускоряясь U пробоя в переходе, могут приобрести энергию, достаточную

для ионизации атомов кристаллической решётки.

Выбитые е в свою очередь, ускоряясь, принимают

участие в дальнейшей ионизации. Процесс 1 2 3 I обр носит лавинный характер (ветвь 1).

Скорость нарастания тока характеризуется коэффициентом ударной ионизации,

который зависит в основном от распределения примесей (строго говоря – от

напряжённости электрического поля Е в данной точке). При таком пробое

rp-n = dU/dI

резко уменьшается. Однако, напряжение Up-n не может стать ниже Uпробоя т.к. Е станет < Е ионизации. Поэтому ветвь почти строго вертикальна.

Этот пробой используют для создания ПП приборов – стабилитронов (дать параметры и схему).

В) Туннельный пробой (ветвь 2).

Если d < l , то лавинный пробой невозможен, т.к. носители практически не сталкиваются с атомами решётки. Но возможно туннелирование носителей (см. туннельный эффект). Для уменьшения вероятности такого пробоя, базу изготавливают низколегированной (с высоким сопротивлением), а также увеличивают d (тогда U пробоя увеличивается).