Научный журнал «Инновации. Наука. Образование» Индексация в ринц н Инновации. Наука. Образование
жүктеу/скачать 22,11 Mb. Pdf көрінісі
|
Номер 51 февраль 2022 года
| Инновации. Наука. Образование
где 𝑗 диф 𝑛 и 𝑗 диф 𝑝 – электронная и дырочная составляющие диффузионного тока; 𝑑𝑛 𝑑𝑥 и 𝑑𝑝 𝑑𝑥 - градиенты концентраций электронов в n -области и дырок в p -области полупроводника вдоль координаты x ; 𝐷 𝑛 и 𝐷 𝑝 – коэффициенты диффузий электронов и дырок; 𝑞 – заряд носителя тока. Направление диффузионного тока совпадает с направлением диффузии дырок. В дальнейшем попавшие в n -область полупроводника неосновные носители тока - дырки рекомбинируют с основными носителями тока - электронами, а в p -области электроны рекомбинируют с основными носителями тока – дырками. При этом неосновные носители заряда проходят путь, который называется диффузионной длиной . Диффузионные длины дырок в n -области полупроводника и электронов в p -области выражаются, соответственно, соотношениями 𝐿 𝑝𝑛 = √𝐷 𝑝 𝜏 𝑝 и 𝐿 𝑛𝑝 = √𝐷 𝑛 𝜏 𝑛 , где 𝜏 𝑝 и 𝜏 𝑛 – времена жизни дырок в n -области и электронов в p -области, соответственно. Потенциальный барьер 𝑗 𝑘 препятствует перемещению основных носителей тока, но не препятствует движению через переход неосновных носителей, имеющихся в p- и n- областях. Эти неосновные носители тока, имеющие энергию теплового происхождения, генерируются в объёме полупроводника и, дрейфуя к p-n переходу, захватываются его электрическим полем E . Дрейфовый ток неосновных носителей равен 𝑗 др = 𝑗 др 𝑛 + 𝑗 др 𝑝 , (2) где 𝑗 др 𝑛 и 𝑗 др 𝑝 – электронная и дырочная составляющие этого тока. Этот ток очень мал, так как концентрация неосновных носителей мала и по своему направлению он противоположен току диффузии 𝑗 диф . Поскольку через изолированный полупроводник ток проходить не должен, между диффузионным и дрейфовым токами устанавливается динамическое равновесие и общий ток через p-n переход равен 𝑗 = 𝑗 диф − 𝑗 др = 0. (3) Таким образом, без приложения внешнего напряжения два встречно-направленных потока носителей тока компенсируют друг друга. 904 Научный журнал «Инновации. Наука. Образование» Индексация в РИНЦ н жүктеу/скачать 22,11 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|