Вольт-амперная характеристика p-n-перехода (ВАХ)

1.

Вольт-амперная характеристика
p-n-перехода (ВАХ)
Зависимость тока через p-n-переход от
приложенного к нему напряжения хорошо
описывается экспоненциальной зависимостью
u
I p - n I 0 (e
где
T
1)
(1)
φ = k T - температурный потенциал.
т q
k – постоянная Больцмана,
q – заряд электрона,
T – температура,
I0 – обратный ток.
При T = 293ºК = 20ºС
T 0,025B 25mB
(2)

2.

ВАХ p-n-перехода
U
При прямом включении и Uпр > 0,1B
U
I пр I 0 e
При обратном
включении
Uобр > (0,1 - 0,2)B
T
U
e
T
I обр I 0
1
e
T
1

3.

Зависимость тока через p-n-переход от приложенного к
нему напряжения, выраженная в графическом виде,
называется вольт-амперной характеристикой
(ВАХ).
u
I p - n I 0 (e
T
1)
1)
На основании выражения можно построить ВАХ
p-n-перехода
Iпр
Ge
Si
о
20 C
U* - режим
Uобр
отпирания
p-n-перехода
I0
U * Uпр
B
0,2 0,4 0,6
B
Iобр

4.

Запишем (1) иначе
U p n T ln(
Например, при изменении
I пр
I0
(3)
1)
I пр / I 0 (10 10 )
12
11
для Si напряжение Up-n изменяется в диапазоне
(0,64 - 0,69)В.

5.

Таким образом
Свойство односторонней электропроводности
p-n-перехода отражено в вольтамперной
характеристике.
Прямое падение напряжения составляет доли
вольта, (для Si 0.64 - 0.69 В),
прямой ток – десятки-сотни миллиампер.
Обратное напряжение – сотни вольт,
обратный ток – единицы-десятки микроампер.