Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Физические основы оптоэлектроники.-3

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
05.02.2023
Размер:
875.28 Кб
Скачать

 

- Б

я

 

.

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

p-n

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p-n

 

(

).

 

 

,

 

 

 

 

 

 

-

j,

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

p-n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

.

-

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

p-

n-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

,

 

 

n-

 

 

 

(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p-

 

 

 

 

 

),

 

 

 

 

 

 

 

,

 

,

 

 

,

 

 

 

 

 

,

.

 

 

 

 

 

I0 ,

 

 

 

 

 

 

p-n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n-

p-

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

p-

 

n-

 

n-

p-

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n-

 

 

 

 

 

(

 

 

 

 

 

 

p-

 

 

 

 

 

 

 

),

 

 

 

 

 

 

,

 

,

 

 

,

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

:

.

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

p-n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I V I

 

 

qV

 

 

 

 

 

 

 

exp

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

kT

,

(7.16)

I0 -

p-n

.

,

(

p-n

 

 

51

,

n

:

S -

;

;

W -

,

-

),

n- p-

(

.

 

I0

kT

 

b i2

 

q

S

1

b 2

 

 

 

 

 

 

 

 

;

b

 

; i -

 

 

 

n,

p -

 

 

 

 

Ln,

Lp -

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

,

p-

).

,

 

 

 

 

 

 

 

L

 

L

 

 

1

 

1

n .

 

n p

 

p

 

(7.14)

n

p -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n- p

p-n

,

,

 

p-n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

-

( )

 

 

 

 

.

 

I

qn S

W

.

 

 

 

 

 

 

0

i

p n

 

 

 

 

 

 

 

p-n

 

,

ni -

 

 

 

 

(

 

),

p n -

.

.

,

,

Rd .

,

52

. ,

,

.

,

 

 

 

 

-

V V0 ,

 

 

 

 

 

 

I

V

 

 

 

Rd U

.

(7.15)

 

 

 

0

 

 

 

 

,

 

 

 

 

V0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U ,

f

.

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

R

f , V

 

U

.

(7.16)

 

 

d

0

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

,

 

 

,

 

,

 

 

 

 

 

.

(7.16)

 

 

 

 

 

,

p-n

 

 

 

 

 

:

 

 

,

 

 

,

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

-

:

 

 

 

 

 

.

(7.13),

,

:

Rd

I

 

 

1

 

 

 

 

 

U V V

 

 

0

 

 

 

 

q V0 U

 

1

 

 

 

I0

exp

 

 

1

 

 

 

kT

 

 

U

 

 

 

 

 

 

53

 

 

qV

 

 

 

qU

 

 

1

 

 

 

 

 

I0 exp

 

0

 

 

 

exp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

kT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

q V

U

1

 

kT

 

 

 

 

qV

 

 

 

I0 exp

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

exp

 

0

 

 

 

 

kT

 

qI0

kT

kT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

V0

 

U 0 , . .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kT

 

 

 

qV

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

V

 

 

exp

 

0

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

0

 

 

qI0

 

 

 

kT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

(7.17)

 

,

 

(

,

).

V 0 .

,

 

 

 

p-n

.

 

 

 

(7.17),

V0 0 :

 

R

kT .

(7.18)

d

qI0

 

 

 

,

 

 

p-n

 

,

V0

 

 

 

.

 

,

 

p-n

,

 

C .

n- p-

(

 

W ,

),

i-

 

(

 

 

).

 

.

Nd

Na

n- p-

,

 

 

54

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V ,

 

 

 

 

 

 

(

)

 

(

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

q

 

 

 

 

 

N N

 

 

 

W

 

 

2

V

Nd

Na .

 

 

0

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

d a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n-

 

p-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

kT

N

d

N

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ni

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

, p-n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

p-n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

,

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p-n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p-n

,

,

U ,

R .

,

2 =1.41-

, ,

10 . ,

,

:

55

(7.19)

.

.

Uf

-f0 .

p n

1

.

 

 

f

,

(7.20)

.

 

 

,

Rd ,

:

p n C Rd .

,

,

.

p-n

, ,

.

p-n

:

 

 

 

 

 

 

 

V0

0

 

 

 

 

 

 

ln 1

 

 

 

 

 

i

 

 

U

 

 

iф

 

 

 

,

 

p n

 

kT

 

 

 

 

kT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q I0

 

ф

 

 

 

q

 

I0

 

 

 

 

 

 

,

I0

 

iф .

 

 

 

 

iф

( ) q 1 R

h

1 2 2 .

 

 

 

 

P

 

p n

 

 

 

 

 

 

p n

. .

,

 

 

 

 

 

100%-

.

 

 

 

 

 

1 R P

P

-

 

 

 

 

 

,

R -

 

 

 

56

(7.20)

C p-n

(7.21)

p-n

.

p-n

(7.22)

(7.23)

, -

.

:

P ( ) P0

1 sin( t ) .

 

,

 

.

 

 

 

 

p-n

 

n p

,

,

p- n-

:

q

 

 

kT

(7.24)

p n exp

.

,

,

-

(7.24).

7.2.

З

1.

 

 

3

 

 

1

1

5

 

 

 

 

 

I0 1012

/( 2

)

 

 

 

 

,

0.5 ,

 

 

 

 

106

 

 

 

 

1,

 

 

 

 

 

f 105 ц.

 

,

 

 

 

,

 

 

 

 

 

.

 

.

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

.

 

 

 

 

.

,

 

 

 

 

 

57

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

G S .

 

 

(7.25)

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

(7.11),

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

p n

 

p

,

 

 

 

 

n p p n

 

 

 

 

ф

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

).

( .

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

( 10 3 c ),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

n p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n p

n p

 

n p

 

10 3

10 3 c.

n p

 

 

n

 

 

 

ф

 

p n

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

2

 

 

 

2

εSi

 

 

1

R

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

εSi

n 1

 

 

1

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.25 .

 

11.7

1 2

3.4

1 2

 

2.4

2

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

3.4

4.4

 

11.7

 

58

 

 

 

,

-

-

,

 

 

 

 

 

 

g

1 R

I

0.5 106 0.25 1012 1.2 1017

/ c .

 

 

0

 

 

q

n

p

g ф

1.6 10 19 1450 480

1.2

1017 10 3

 

 

 

 

 

1

2

2

 

 

 

 

1 4 2 1010

10 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ф

 

 

 

 

 

0.9 10 7

1 10 7

 

1

1.

1.6

1.2

0.2

102 10 4

0.35

10 1

 

 

 

1

 

4 10

104

 

4 105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.35 10 1

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

.

 

1

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

( .

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(7.25)

 

 

 

 

 

G S

1 10 7

 

1 1

2 10 8

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

5

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 10 8

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

З

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

1.5 2.0 10

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

2.4 1012

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.0 10 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2500

ц .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.0

 

 

 

.

59

.

(8.14)

V *

q

D D

 

p

 

η α(1 R)

P0

 

1

,

 

1 ω

 

 

 

 

0

p n

p

 

h

 

S

 

 

 

 

2 2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

n

i

 

0

q nNd q p

 

.

 

 

 

Nd

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.96 1020

 

0

1.6 10 19 1.45 103 2.4 1012 1.6 10 19 4.8 102

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.96

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4 10

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.57 10 4

 

7.68 10 9

 

 

 

 

 

 

 

5.6 10 4

(Îì 1 ñì 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

10 3

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

10 3

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

1 4

 

(2.5 10

 

 

 

 

10

 

4 9.86 6.25 10

 

10

 

 

 

 

 

2 2

 

2

3

)

2

 

 

6

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 3

4.0 10 6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 246

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,

 

R 0.25

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

1.0

 

 

 

 

 

,

 

3 1010

 

 

 

/ :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

η α 1 R

P0

 

 

 

1

η α 1 R

P0

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

c

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 106 1 0.25

 

 

 

 

 

 

2.0 10 9

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 34

3 1010

 

 

 

0.15 0.20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.62

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.0 10 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60