Лекции по ФОЭ. Вольтамперная характеристика (ВАХ) p-n перехода

и тепловой.
Электрический пробой, в свою очередь, может быть туннельным и лавинным.
Туннельный пробой происходит в очень тонких р-n переходах и при небольших значениях обратного напряжения (несколько вольт), когда возникает большой градиент электрического поля. При этом валентные электроны приконтактного слоя р - области отрываются от своих атомов и перебрасываются в n-область.
Лавинный пробой свойственен полупроводникам со значительной толщиной p-n перехода, но происходит также под действием сильного элек­трического поля. В лавинном пробое основная роль принадлежит неосновным носителям, образующимся под действием тепла в p-n переходе.
Тепловым называется пробой p-n перехода, обусловленный ростом количества носителей заряда при повышении температуры кристалла.
Поверхностный пробой обусловлен чрезмерным накоплением поверхностного заряда и уменьшением толщины перехода.

ёмкость определяется как

где φ0 – высота потенциального барьера;
U – приложенное к p-n переходу напряжение внешнего источника;
С0 – ёмкость p-n перехода при отсутствии внешнего источника (U=0);

где S – площадь запирающего слоя;
ε0 – диэлектрическая проницаемость вакуума;
εr – относительная диэлектрическая проницаемость;
δ – толщина запирающего слоя.

подключении внешнего источника в прямом направлении (U>0).
Инжекция носителей заряда при этом из одной области кристалла в другую приводит к возникновению около запирающего слоя зарядов противоположной полярности

где ΔQинж – изменение величины инжектированного заряда из одной области в другую;
Δ U – изменение величины приложенного к p-n переходу напряжения.

Другие типы p-n – переходов . Контакт «металл-полупроводник» (отсутствует диффузионная ёмкость) – переход Шоттки

Полупроводниковый диод – прибор, содержащий один электронно-дырочный переход, либо контакт «металл-полупроводник», обладающий вентильными свойствами.