napięciach polaryzujących złącze w kierunku przewodzenia (0<uD<4Ur). Można wykazać, że w symetrycznie zdomieszkowanym złączu zachodzi relacja: W7o^4,5.103 dla uD 5UT.
Rys. 1.2. Charakterystyka diody rzeczywistej
\niD^f[u/y'U7) dla znormalizowanego potencjałem UT napięcia w kierunku przewodzenia
W diodach krzemowych prąd dyfuzyjny zaczyna dominować przy uD>\6UT. W takich warunkach prąd diody można aproksymować zależnością
— |
( • .. > | |
exp |
- lr/s |
-1 |
V j |
gdzie: n - współczynnik nieidealności (emisji) złącza p-n, zaś Is - efektywny prąd nasycenia diody, przy czym J0<Is<Iam - w zależności od napięcia na diodzie.
Dla dużych napięć z zakresu diody dyfuzyjnej, takich że uD<U7\n(ND2/\ On,2),
można przyjąć, ze | |
i« / v exp |
UD |
\nljT J |
Dla Np 1016 cm'3 są to t/,/ 0,64 V oraz ri> 1.
Przy dużym poziomie iniekcji nośników mniejszościowych do obszaru bazy nachylenie charakterystyki znowu maleje - tak że ««2. Najwyżej wyróżnia się tzw. zakres omowy charakterystyki diody (rys. 1.2). Prąd w tym zakresie staje się proporcjonalny do napięcia zewnętrznego na diodzie uD, które w znacznej swej części odkłada się na rezystancji szeregowej rs słabo zdomieszkowanej bazy (rys. 1.3). Rezystancję szeregową.wyznaczamy dla dużych stałych wartości prądu ID obserwując rozbieżność napięcia AuD pomiędzy rzeczywistą wartością napięcia a napięciem wynikającym z modelowej jego wartości dla diody dyfuzyjnej (według rys. 1.2)
(1.4)
Alty
(/», w=l)
Ur,Ro,n 2)
Rys. 1.3. Schemat zastępczy diody rzeczywistej w kierunku przewodzenia.
/
Przy polaryzacji zaporowej (uD uR 0) prąd rewersyjny nośników mniejszościowych jest praktycznie w całym zakresie napięć ujemnych powiększany prądem generacyjnym i prądem upływności powierzchniowej -aż do przebicia lawinowego przy napięciu Ua, inicjującym przebicie przy prądzie całkowitym lttv (rys. 1.1).
Zasadnicza cecha diody: duża rezystancja w kierunku zaporowym i niewielka jej wartość w kierunku przewodzenia, jest wykorzystywana w elementach prostowniczych, detekcyjnych i modułacyjnych. Są to wielkości nieliniowe.