3.1.1.2. Діод із плавним переходом

Електричне поле у плавному p-n-переході. Напруженість електричного поля ξ в ОПЗ лінійного переходу розраховують за виразом:

ξ = (x - ).

(3.22)

За координати x = 0 напруженість електричного поля має максимальне значення

ξ = - .

(3.23)

Електричний потенціал у плавному p-n-переході Якщо прийняти потенціал у нейтральній області p-типу за нульовий, то значення потенціалу в ОПЗ p-n-переходу розраховують відносно нейтральної області p-типу за виразом :

U(x) = .

(3.24)

За координати x = 0, значення потенціалу відносно нейтральної області p-типу розраховують за виразом :

U(0) = .

(3.25)

Оскільки досліджуваний перехід лінійний, то товщина області просторового заряду

l = 2xp = 2xn , а xp = xn = .

(3.26)

Товщину області просторового заряду для лінійного переходу визначають за виразом:

l = .

(3.27)

Для умов рівноваги товщину області просторового заряду розраховують за виразом:

l0 =

(3.28)

Для лінійного p-n-переходу за умов зовнішнього зміщення товщину області просторового заряду визначають за виразом :

l = = .

(3.29)

Реальні p-n - переходи мають концентраційні профілі домішок, які знаходяться між ступінчатими переходами з рівномірним легуванням областей і лінійними переходами. Для загального випадку розрахунки виконують за виразом:

l = ,

(3.30)

де (лінійний) (ступінчатий).

3.1.1.3. Ємнiсть p-n-переходу

Питому ємнiсть p-n-переходу за умов рiвноваги і зовнiшнього змiщення визначають за виразами :

Cj00 = , - за умов рівноваги,	(3.31)
Cj0 = , - за умов зовнішнього зміщення.	(3.32)

Ємність p-n-переходу розраховують за виразом :

Cj = Cj0 S = ,

(3.33)

де S – площа p-n-переходу, l – товщина області просторового заряду.

Для умов рiвноваги ємнiсть p-n-переходу розраховують за виразом :

Cj = Cj00 S = .

(3.34)

Оскільки товщина областi просторового заряду переходу залежить вiд напруги зовнішнього зміщення U, то

Cj0 = Cj00 = Cj00 ,

(3.35)

де m - коефiцiент, який залежить вiд типу переходу: m = 1/2 для ступiнчатого переходу; m = 1/3 - для лiнiйного.

Для ступiнчатого однобічного p-n-переходу за умов зовнiшнього змiщення і N_D >> N_A ємність переходу розраховують за виразом:

Cj = S .

(3.36)

Для плавного p-n-переходу за умов зовнiшнього змiщення ємність переходу розраховують за виразом:

Cj = S .

(3.37)