 |
|
|
Туннельный диодЕсли P и N области диода сильно легированы (до вырождения), то ширина барьерного слоя становится очень узкой и электроны могут туннелировать через него. На нижнем рисунке слева показаны вольтамперные характеристики туннельных диодов, справа - обращенных. Обращенными эти диоды называются, поскольку при малых смещениях у них при обратном смещении ток значительно выше, чем при прямом (инверсия выпрямления).
На следующем рисунке показаны энергетические диаграммы, соответствующие различным точкам на ВАХ туннельного диода. Стрелками обозначены направления туннелирующих электронов (точки 2 и 3) и надбарьерный переход электронов и дырок (точка 5).
В точках 1 и 4 туннельные токи отсутствуют, так как электроны не могут туннелировать с занятого состояния на занятое и в запрещенную зону, в которой разрешенных состояний нет. Полупроводниковая емкость (варикап)
При приложении к диоду напряжения изменяются величина барьера и величина заряда в ОПЗ, обусловленная нескомпенсированным зарядом
доноров и акцепторов. Это приводит к тому, что барьер обладает емкостью, которую называют барьерной. Для барьерной емкости справедлива формула плоского
конденсатора: Рассчитаем эту емкость, пренебрегая концентрацией свободных носителей заряда в ОПЗ, и, предполагая, что вся легирующая примесь ионизована.
Для нахождения распределения потенциала в ОПЗ воспользуемся уравнением Пуассона. Суммарный заряд в ОПЗ должен быть равен нулю: При x=0 решение для потенциала, полученное при отрицательной координате, должно сшиваться с решением полученным при положительной координате. На нижнем рисунке показана эквивалентная схема варикапа (1). Используя ее рассчитаем добротность конденсатора. | |
