Ströme in der Spleißstelle PN

1) Gleichung des Durchganges:

Entwurf einer Gleichung, die Konto der gegenwärtigen Schuld hält, ist zu den Majorität Stützen, denen zu den Minoritätstützen, zwecks sie zu kennzeichnen ein Haben der breiten Region von Halbleiter dx und des Bereichs betrachtet zu, wird gehabt:

Ich ersetze die Entwicklung von Taylor di J_n(x dx) und ottengo , erreicht das Ersetzen im essa, wo E(x) und n(x) beides Funktion von x verlangt folglich die Berechnung der Ableitung der bestandenen Funktion, eine analoge Relation wird gehabt auch für Abstände ist.

 

2) beschränken Sicherung und Emission vom Teil Zuständen zu Ihnen:

Die Einheit, die einfacher als Erzeugung ist, sieht die Emission eines Elektrons, daß sie die Wertigkeitbanddurchläufe im Leitungsband geben, es vorher, aber es ist genug in den Halbleitern, denen wie das Germanium und ein Silikon sie einen indirekten Abstand besitzen, verlangt tatsächlich einen Zusammenstoß zu drei Partikeln, ein Elektron, ein Photon unwahrscheinlich und ein fonone, das das anstatt geschieht, ist, daß sie ausnutzen von Ihnen des aktuellen Standes zum Innere des Abstandes kommen, die muß Verunreinigungen oder zu den Unvollkommenheiten des Netzmagens haben, sie ist viele feste Nachbarn zum Niveau von Intrinsic und hat Energie und_t und N Dichte_t , nehmen wir außerdem an, daß sie von den Zustände accepters sind, das Null ist, wenn leer und verweigert Ihnen, wenn es besetzt wird.

Die 4 möglichen Prozesse können nach gehabt werden:

R₁ Sicherung eines Elektron- Entwurfes des Durchganges eines Elektrons vom Band der Übertragung bis eine ist leer, zu der der Rhythmus das, das es geschieht, der ist ist proporziona sie zur Elektronkonzentration in Leitungsband n ist, zur Dichte der leeren Zustände beschränkt er zu Ihnen und zum Produkt des thermischen Geschwindigkeit V_Th für das Sicherung Abschnitt trasversa s_n, daß Maß der Leistungsfähigkeit des Zustandes in der Sicherung des Elektrons eins ist.

IstR ₂ Emission-von elettrone ein Entwurf des Durchganges eines Elektrons vom Zustand, der zum Leitungsband, der Rhythmus beschränkt wird zu, welchem ci² es geschieht , das ist, ist proporziona, das sie, beschränkt Dichte der Zustände zu Ihnen voll für die Emissionwahrscheinlichkeit und_{das n} .

R₃ Sicherung der Vertiefung, die ein Entwurf des Durchganges eines Abstandes vom Band der Wertigkeit bis eine beschränkt wird, besetzte von einem Elektron, zu dem der Rhythmus das sie geschieht, der ist ist proporziona sie zur Abstand Konzentration in Wertigkeitband p ist, zur Dichte der Zustände sie zu Ihnen beschränkt, besetzte von den Elektronen und zum Produkt des thermischen Geschwindigkeit V_Th für das Abschnitt trasversa der Sicherung von Abständen s_p .

IstR ₄ Emission-der Vertiefung ein Entwurf des Durchganges eines Abstandes vom Zustand, der zum Band der Wertigkeit oder des Äquivalents der Durchgang eines Elektrons vom Band der Wertigkeit zum beschränkten Zustand beschränkt wird, zu dem der Rhythmus das es geschieht, das ist ist proporziona, das sie, beschränkt Dichte der Zustände leeres für die Wahrscheinlichkeit der Emission von einem Abstand zu Ihnen und_{zu p} .

3) beschränkt Unterscheidung zwischen Zuständen Sie der Art Falle und der Art Rekombinationmitte:

Die Unterscheidung geschieht für fenomenologica Weise, die annimmt ist, daß es eine Zunahme von R ₃hat folglich eine Zunahme des n° von Abständen, kann zum Zustand des thermischen Gleichgewichts zurückgegangen werden ist durch R _das1 gibt (…im, die umkleiden, beschränkten Zustand ist eine Mitte der Rekombination), das durch R₄ (…im, die umkleiden, beschränkten Zustand ist eine Falle).

 

4) Rate Rekombination offenbar U:

wo es, daß die Sicherung Abschnitte gleich sind und daß, es ausfällt, für Zustände maximal zu sein, beschränkt zu Ihnen aufstellt zu Ihnen in der festen Korrespondenz des Niveaus von Intrinsic angenommen worden ist.

 

5) Lebenszeit der Stützen übermäßig:

Entwurf der Zeit, die vorher abläuft, daß die übermäßigen Stützen wer inettati gewesen sind, sie riassorbi kommen, denn seine Ermittlung verwendet die U Funktion, die genau auf die Stützen übermäßiges n ' im Fall von der Low_Level Einspritzung zugetroffen wird, die im Fall ist, in dem die Dichte der Stützen sie nicht viel von der Störung betreffend ist ihren Wert zum Gleichgewicht, wird gehabt geändert werden, das n ' = n â "n ₀e p ' = p â" p ₀natürlich poi n ' = p ' ist. Der Rekombinationskoeffizient ersetzt die vorhergehenden Daten und das Beheben der Gleichung, die er sie unterscheidet, erreicht Taube t_n @t₀ und folglich .

Es wird beobachtet, daß die Lebenszeit der Stützen übermäßiges t_n nicht von der Konzentration der Majorität Stützen abhängt.

 

6) Rekombination-Standard:

Es ist ein Prozeß zu zwei Körpern, ein Elektron und ein Abstand vernichtet gegenseitiges.

 

7) Schneckenwelle Rekombination:

Es ist ein Prozeß zu 3 Körpern, vernichten ein Elektron und ein Abstand und ein drittes Elektron oder ein Abstand erwirbt den Moment und die Energie der Träger, die schlagen.

 

8) Dichte der Minoritätstützen zum Rand der leerenden Region:

Wir möchten die Dichte der Minoritätstützen feststellen, die zu den Extremitäten der leerenden Region übermäßig sind, folglich, das wir zur Elektronkonzentration übermäßiges innen - x _p, dasn ' _p ist (-x P) undzur Abstand Konzentration interessiert sind, die für x _nübermäßig ist, das p ' _nist(xN), drücken sie wie Unterschied zwischen dem aufgeregten Wert und dem Wert zum Gleichgewicht aus und können leicht erreicht werden in, wieviel sind berühmt die Konzentration zum anderen Ende von verstärken Sie (…Gleichgestelltes zur Konzentration der Verunreinigungen im vrtù der des Näherungswerts Neutralität fast) und der mögliche Unterschied sie gleich Aufsteigen sie von Errichten-In.

, erreicht analoges man für p '_n(- xN), die zwei Relationen stellen dar, während die Konzentrationen der Minoritätstützen abhängig von der Polarisation sind, während die Konzentrationen der Majorität Stützen svincolate einige sind.

 

9) Analyse des idealen Diode Ventils:

Zu der Kurs der Abstände, die zum Innere des Hauptteiles von übermäßig sind, n_doped kann selbst mittels der Gleichung des Durchganges gewonnen werden, in dem für semplicità der Analyse der stationäre Zustand wird betrachtet, die Konzentration des donori ist konstant und die elektrischen fangen ist ungültig auf, außerdem wird die U Funktion für die verringert Hypothesen, die auf der Menge vorhergehend sind, wird die Gleichung auf diesem hat die verringert Lösung, wo und B sie von den Bedingungen zur Form während erreicht werden .

 

10) Diode Ventil, zum sich zu sehnen Unterseite:

Entwurf eines Diode Ventils, für das die Länge von L Verbreitung_p betreffend die Länge W _B von klein ist, n_doped von wird gefolgt, das alle wiederverbunden werden, bevor man in W _Berreicht und folglich der B Koeffizient des reflektierten Mitgliedes Null ist, folglich, das der Kurs der Abstände, die zum Innere des Hauptteiles übermäßig sind, außerdem ist, da die elektrischen im Hauptteil ist ungültig auffangen, der Strom ist passend ausschließlich zur Verbreitung , Entwurf noch von einem exponentialem, das sie beweist, wie nah an der Region der Entleerung der Strom liegt ganz an den Abständen während in Richtung zum metallischen Kontakt weggehen wird es gehabt, daß der Abstand Strom anstatt den Strom der Elektronen vermindert und erhöht. In der analogen Weise ist gefunden und das Addieren sie wird gehabt .

 

11) Diode Ventil zur kurzen Unterseite:

Entwurf eines Diode Ventils, in dem die Länge von L Verbreitung_p das viel grössere des Umfanges W _Bvon ist, n_doped, folglich im ersten exponentialen Marken Gebrauch 1 und behob findet, daß Verlängerung eine descrescita der linearen Art der Abstand Dichte, die in übermäßig ist, n_doped, das das Ableiten des konstanten Abstand Stromes einer entspricht, der folglich ein nicht an allem Majorität Elektronstrom verlangt.

 

12) sperren Ströme in der Region der Last sie:

In der Region von ihr lädt Räume, die sie anwesende Mitten von ricombinazione/generazione sind, folglich ist es notwendig, die Ströme zu schätzen sie passend, mittels der Funktion

Polarisation diretta ha U>0 säubern folglich Rekombination, die gegenwärtige Gesamtmenge von J Rekombination_r erreicht die Integrierung entlang der Region der Lasten sperrt sie , Entwurf eines Integrals, das für numerische Weise behoben wird, oder für semplicità das Maximum von U betrachtet wird und das integrale auf einem Infinitesimal der Region von geladene Räume sie ist, erreicht, daß rapportata zum gegenwärtigen J Gesamt_{t, das,} es daß Verlängerung liefert, während J_r zum Wachsen der angewandten direkten Polarisation unwesentlich wird.

Polarisation inversa ha U<0 säubern folglich Erzeugung, die gegenwärtige Gesamtmenge des J Erzeugung_g in der ungefähren Weise ist, der rapportata zu den gegenwärtigen J Gesamt_t Versorgungsmaterialien , denen Verlängerung wie in den Diode Ventilen es zu Ihnen umgekehrt das Erzeugung polarisiert, das, Strom meistens zur Region der Lasten passend ist, sie sperrt.

 

13) Ströme im realen Diode Ventil:

In den realen Diode Ventilen jenseits zum Strom vorher sah im Kasten des idealen Diode Ventils, das gehabt werden die Ströme auch, die vom Erzeugung ableiten und Rekombination in der Region der Lasten sie sperrt, sie sich drehen meistens heraus, um im Fall umgekehrter Polarisation oder aktiver Polarisation wichtig zu sein, aber schwache Person, in der Nähe der Spleißstelle werden gehabt:

)       iniettati Minoritätstützen, die sie in Richtung zum ohmmico Kontakt zerstreuen

B)       Majorität Träger die driftano in Richtung zur Spleißstelle für in der Region verbreitet dann sein, in der sie Minorität sind

c)       Majorität Träger die driftano in Richtung zur Spleißstelle zwecks sich mit den iniettati Minoritätstützen wiederverbinden

d)       sperren Majorität Träger, die driftano in Richtung zur Region von ihm lädt, sie, um sich mit dem Kommen von den Stützen von der Region mit gegenüberliegendem drogaggio wiederzuverbinden.

In jedem möglichem Fall in der Nähe der ohmmici Kontakte ist der Strom ausschließlich zu den Majorität Trägern passend, die driftano.

 

14) Carica gespeichert von einem Diode Ventil:

Es lädt gespeichert in der Fastnullregion wird erreicht auf solcher Region die Verteilung der Lasten Minorität integrierend übermäßig, im Fall von einem Diode Ventil, um sich zu sehnen Unterseite, die solche Verteilung ist, daß integrierte Versorgungsmaterialien , die viel ist, einfach iniettata ist gleich dem Produkt des Abstand Stromes während der Lebenszeit von den gleichen lädt.

Im Fall von einem Diode Ventil zur kurzen Unterseite anstatt die Verteilung der übermäßigen Stützen ist es folglich von, welchem erreicht wird, wo entsprechend Mitgliedsabstand in der Art Region die Zeit der mittleren Durchfahrt von einem n ist.

 

15) vorübergehend vom Diode Ventil:

Zuerst zutreffend auf eine verwiesene Polarisation an einem Diode Ventil an der langen Unterseite Entwässerung, wird es gehabt, daß es ist begrenzt vom Strom lädt und folglich es eine Zeit Pò vorher notwendig ist, die die Diode Ventilladungen und müssen i seine Köpfe V _Dist .

An der Stunde eine umgekehrte Polarisation anwenden, die wir haben müssen, daß das Diode Ventil nicht führt, wenn nicht ein kleiner Strom der Minoritätstützen, aber der nicht sofort geschieht in, wieviel ein Pò der Zeit vorher notwendig ist, das es riassorbita Lasten in der fast Nullregion kommt, denn velocizzare dieses mal kann oder verringert zu werden dem Gleichstrom oder die Lebenszeit des Minoritätstützeeinsetzens der Mitten von Rekombination im Gold zu verringern.

 

16) verbanden Fähigkeiten zu einem Diode Ventil:

Eine Fähigkeit C ist gehabtes_{J, das} zu den Lasten zugehörig ist, die in der Region der Entleerung gespeichert werden und eine relative FähigkeitC _d zu den Lasten, die in der Fastnullregion, dieses letzte man gespeichert werden, wächst esponenzialmente mit der angewandten direkten Spannung, während C_J überwiegenden Wert im Fall umgekehrter Polarisation annimmt.