-
Понятие пробоя p-n перехода. Туннельный пробой
При некотором обратном напряжении наблюдается резкое возрастание обратного тока, это явление называется пробоем p-n-перехода.
Туннельный пробой.
Заключается в прямом переходе валентных электронов из одного п/п в другой при высокой напряженности эл. поля на переходе.. Напряженность высока из-за высокой концентрации примесей в p и n областях, когда толщина перехода очень мала. Когда напряженность в обратном направлении достигает некоторого критического уровня под действием сильного поля, валентные электроны вырываются из связи. При этом образуется свободная пара электрон-дырка, увеличивающая обратный ток.
-
Понятие пробоя p-n перехода. Лавинный пробой
При некотором обратном напряжении наблюдается резкое возрастание обратного тока, это явление называется пробоем p-n-перехода.
Лавинный пробой.
Возникает когда длина свободного пробега значительно меньше толщины пробоя. Если электрон за время пробега накапливает кинетическую энергию достаточную для ионизации атомов, происходит ударная ионизация, сопровождающаяся лавинным размножением носителей заряда. Они увеличивают обратный ток.
-
Понятие пробоя p-n перехода. Тепловой пробой
При некотором обратном напряжении наблюдается резкое возрастание обратного тока, это явление называется пробоем p-n-перехода.
Тепловой пробой.
Проводимая к переходу мощность расходуется на его нагрев. Выделяющаяся в запирающем слоя теплота отводится засчет теплопроводности кристаллической решетки. При плохом теплоотводе, а также повышении обратного напряжения на переходе , происходит разогрев до температуры, при которой происходит тепловая ионизация атомов. Следует увеличение обратного тока через переход, что приводит к дальнейшему его разогреву. При нарастании такого процесса переход разогревается и происходит тепловой пробой.
-
Гетеропереходы: понятие и энергетическая диаграмма
Гетеропереход-контакт двух п/п различного вида и , как правило,различного типа проводимости. Из-за использования различных материалов необходимо совпадение след. Параметров : 1) температурный коэффициент расширения 2) постоянная решетки
Из-за разности значений Хо иEg края разрешенных энергетических зон pи nп/п не совпадают. Между ними существует разрыв (EvEc). После приведения этих п/п в контакт и установления равновесия засчет обмена электронами положение уровня Ферми по обе стороны гетероперехода должно быть одинаково
-
Гетеропереходы: достоинства и недостатки по сравнению с p-n переходами
В p-nпереходах отношение токов инжекции дырок и электронов можно изменить только делая различными концентрациями основных носителей в областях, т.е. различными концентрации примесей.
Если концентрация акцепторов в р-области много больше концентрации доноров в n-области, то и ток инжекции дырок будет намного больше тока инжекции электрона.
Во многих приборах использующих p-n-переходы требуется сильная асимметрия токов. Однако существует технологический предел увеличения концентраций примесей связанных с наличием предельной концентрацией примесей, которую можно ввести в п/п, кроме того с увеличением концентраций примесей одновременно появляется большое число дефектов ухудшающих параметры перехода.
Гетеропереходы позволяют исключить эти недостатки гомоперехода и получить практически одностороннюю инжекцию носителей заряда даже при одинаковых концентрациях примесей при областях. Однако серьезной проблемой на пути реализации преимуществ гетеропереходов является наличие технологических трудностей в создании бездефектной границы в гетеропереходах.