Радиоэлектроника
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голосов)

P-n переход при прямом и обратном напряжении

P-n переход при прямом и обратном напряжении

 

 

 

 

 

Напряжение, приложенное к p-n переходу, называется прямым, если оно приложено «плюсом» к p-области и минусом к n-области, обратным наоборот. Напряжение, приложенное к переходу называется также смещением перехода.

При прямом смещении () источник создает поток электронов, который проникает в n-область и вместе с основными электронами n-области эти внесенные электроны дрейфуют по направлению границы. Аналогично и в p-области: от источника поступают дополнительные дырки, которые вместе с основными дырками дрейфуют к границе. Вблизи границы электроны и дырки рекомбинируют, а на выводах источника появляются новые электроны и дырки, поступающие в ПП пока приложено прямое напряжение.

Кроме того, электроны из p-области притягиваются к «плюсу» источника, а дырки из n-области притягиваются к «минусу» источника, снижая тем самым концентрацию неосновных носителей зарядов. Возникает ток, который называется прямым. Этот ток ограничен сопротивлением перехода в прямом смещении, которое при увеличении очень мало (). Поэтому очень большой, а p-n переход называется открытым. Открывается переход после того, как приложенное превысит потенциальный барьер.

При обратном смещении () свободные электроны n-области притягиваются к «плюсу» источника, а свободные дырки p-области – к «минусу» источника. Обедненный слой расширяется, и величина потенциального барьера растет. Это препятствует перемещению основных носителей зарядов через переход. С другой стороны через переход и внешнюю цепь будут проходить неосновные носители зарядов, образуя небольшой обратный ток. Сопротивление перехода в обратном смещении () велико и при возрастании обратного напряжения ток будет медленно возрастать. Переход закрыт.

график p-n перехода

 

 

 

 

 

 

Таким образом, p-n переход обладает односторонней проводимостью.

Этот процесс описывается с помощью ВАХ:

Область 1: <, мал, переход открывается.

Область 2: >, возрастает ().

Область 3: – мал, медленно растет.

Область 4: соответствует обратному напряжению, при котором происходит пробой p-n перехода.