ВАХ идеализированного диода

Дифференцируя соотношения (Н.4.15), (II.4.17) и подставляя результат в (II.4.10) с учетом (II.4.13), получаем.

Величины j_Sn и j_Sp называются плотностями тепловых токов электронов и дырок, соответственно.

С учетом (II.4.9) ВАХ идеализированного диода имеет вид где

— тепловой ток диода;

— тепловой ток электронов;

— тепловой ток дырок; S — площадь перехода.

Тепловой ток является единственным параметром, полностью определяющим ВАХ идеализированного диода.

Поскольку п_р0 = nj /PpQ = nf/N_B и р_п0 = nj/n"₀ = п]/N_Eef (допущение 7), при одинаковых условиях тепловой ток в германиевом диоде (п_х = 10¹³см^_3 при Т = 300 К) намного больше, чем в кремниевом (/?, = 10¹⁽⁾см^_3 при Т = 300 К).

Из вольтамперной характеристики (II.4.20) следует, что при V < -3(р_г обратный ток через диод не зависит от напряжения и равен тепловому:

Примерный вид ВАХ идеализированных диодов показан на рис. 11.4.4. Из рисунка очевидно, что ВАХ диода имеет резко асимметричный характер и соответствует качественным результатам параграфа 11.2.2.

Рис. II.4.4. ВАХ идеализированного диода:

а — крупный масштаб: б — обычный масштаб В заключение отметим, что согласно уравнениям (11.4.10), (II.4.13), (П. 4.16) и (П. 4.17) электронный и дырочный токи на границах ОПЗ пропорциональны избыточным концентрациям соответствующих носителей заряда. Поэтому экспоненциальная форма ВАХ (И.4.20) непосредственно вытекает из граничных условий Шокли (П. 4.13).