elektra2

177

177

Rys. 6.1. Schematyczne przedstawienie złącza p-n w stanie niespolaryzowanym i bariery potencjału AV występującej na złączu

napięcia następuje gwałtowny wzrost prądu wskutek wystąpienia zjawiska Ze-nera, tj. lawinowego powielania ładunku w warstwie zaporowej, prowadzącego do elektrycznego przebicia złącza p-n.

Wartość bariery potencjału, określoną różnicą potencjału AV (rys. 6.1), można zmierzyć zewnętrznym polem elektrycznym. Jeżeli do diody półprzewodnikowej przyłoży się napięcie elektryczne, tak że obszar typu n będzie miał polaryzację dodatnią, a obszar typu p ujemną, jak to przedstawiono na rys. 6.2, to bariera potencjału AV ulegnie zwiększeniu o wartość przyłożonego napięcia (w kierunku zaporowym) Ur.

Zwiększona bariera potencjału AUr = AV + U_R utrudnia ruch nośników większościowych tworzących prąd rekombinacyjny. W tych warunkach jego wartość w zasadzie zmniejsza się do zera. Płynie jedynie niewielki prąd dyfuzyjny, w niewielkim stopniu zależny od przyłożonego napięcia. Rezystancja diody dla tego kierunku polaryzacji złącza jest bardzo duża.

Jeżeli do złącza przyłoży się napięcie elektryczne, tak że obszar typu p będzie spolaryzowany dodatnio, a obszar typu n ujemnie, tak jak to przedstawiono na rys. 6.3, to bariera potencjału ulegnie zmniejszeniu. Bariera ta ulega przy tym zmniejszeniu zarówno dla dziur, jak i dla elektronów.

W tym przypadku prąd rekombinacyjny osiąga dużą wartość, a prąd dyfuzyjny pozostaje niezmieniony - o ile nie zmienią się warunki termiczne złącza. Rezystancja diody dla polaryzacji w kierunku przewodzenia jest mała, a napięcie o takim kierunku polaryzacji nazywa się napięciem przewodzenia U_F.

Rys. 6.2. Schematyczne przedstawienie diody półprzewodnikowej spolaryzowanej zaporowo; AV_r - bariera potencjału występująca na złączu

Rys. 6.3. Schematyczne przedstawienie diody półprzewodnikowej spolaryzowanej w kierunku przewodzenia; AV_F - bariera potencjału