Вольт-амперная характеристика диода

В силу особенностей структуры ВАХ диода отличает­ся от ВАХ идеального р-п-перехода. На рис. 3.2 для сравнения представлены характеристики диода и идеального р-п-перехода.

В области прямых напряжений вольт-амперная характеристика диода проходит более полого, чем вольт-амперная характеристика р-п-перехода, что объясняется наличием сопротивления базы ,вследствие чего к р-п-переходу прикладывает­ся напряжение , поэтому уравнение вольт-амперной характеристики диода должно быть записано в виде:

Чем меньше концентрация примеси в базе, тем больше сопротивление , тем положе проходит характеристика

Напряжение и, обеспечивающее получение требуемого тока i, зависит от тепло­вого тока i₀, который, в свою очередь, зависит от концентрации дырок р_п в элект­ронной базе, определяемой соотношением

В кремниевом полупроводнике , а в германиевом , поэто­му тепловой ток кремниевых диодов на шесть порядков меньше теплового тока германиевых диодов.

Следовательно, для получения одинаковых токов к крем­ниевому диоду должно быть приложено более высокое прямое напряжение, чем к германиевому. Этим объясняется то, что прямая ветвь вольт-амперной характеристики кремниевого диода при одинако­вой площади перехода всегда сдвинута вправо относительно прямой ветви вольт-амперной характеристики германиевого диода.

Обратный ток р-п-перехода теоретически не изменяется при изменении обратного напряжения. В полупроводниковом диоде обратный ток возрастает при увеличении обратного напря­жения, что объясняется тепловой генерацией носителей заряда в р-п-переходе и проводимостью пленки на поверхности кристалла, шунтирующей р-п-переход. Полный обратный ток диода содержит три составляющих:

где — ток генерации, создаваемый носителями заряда, генерируемыми в р-п-переходе;

- ток утечки, обусловленный проводимостью поверхностной пленки, шунти­рующей р-п-переход;

- тепловой ток, создаваемый неосновными носителями заряда, генерируемы­ми в базе.

При увеличении обратного напряжения увеличивается ширина р-п-перехода, поэтому возрастают ток генерации „ и ток утечки , что ведет к увеличению обратного тока.