[an error occurred while processing this directive]
Лабораторные работы по оптоэлектронике Исследование основных параметров полупроводникового лазера Полупроводниковые детекторы оптического излучения Волоконно-оптический световод Электронно-дырочный переход

Расчет контактной разности потенциалов. Напомним, что электронно-дырочный переход – это контакт двух полупроводников с различным типом проводимости. Электропроводность полупроводников, обусловленная основными носителями зарядов, определяется следующими выражениями:

sp=qNАmp, (1.17)

sn=qNDmn, (1.18)

где sp, sn – электропроводность полупроводников p- и n-типов.

Удельное сопротивление полупроводника p-типа

rp=(qNAmp)-1,  (1.19)

откуда концентрация акцепторов равна

NA=(qrpmp)-1. (1.20)

Аналогично концентрация доноров определяется соотношением

ND=(qrnmn)-1. (1.21)

При известных значениях NA и ND выражение для диффузионного потенциала (контактной разности потенциалов) может быть представлено в виде

. (1.22)

1.2.4. Расчет вольт-амперной характеристики p–n-перехода. Вольтамперная характеристика (ВАХ) идеального p–n-перехода может быть представлена в виде

, (1.23)

где I0 – ток насыщения; U – напряжение, приложенное к переходу. Ток насыщения I0 определяется следующим выражением:

 [А], (1.24)

где S – площадь p–n-перехода.

Когда NA >> ND (p–n-переход несимметричный), обратный ток насыщения определяется соотношением

 [А]. (1.25)

Когда ND >> NA, то

 [А]. (1.26)

1.2.5. Определение дифференциального сопротивле-ния p-n-перехода. Выражение (1.23) может быть представлено в виде

. (1.27)

Дифференцируя (1.27) по напряжению можно получить

Следовательно, в общем случае дифференциальное сопротивление

=jТ/(I0+I), (1.28)

Если величина прямого тока существенно превышает величину тока насыщения (I»I0), то

В этом случае

r=jТ /I. (1.29)

Определение величины барьерной емкости p-n-перехода. Величина удельной барьерной емкости резкого p–n-перехода в общем случае рассчитывается по формуле

 . (1.30)

При этом ширина обедненного слоя (ширина p–n-перехода) определяется выражением

, (1.31)

где .

Удельная барьерная емкость плавного p–n-перехода может быть определена соотношением

 , (1.32)

где а – градиент концентрации примесей, [м-4].

Ширина p–n-перехода

. (1.33)