Вольтамперные характеристики светодиодов

October 24, 2011 by admin Комментировать »

В этой главе обсуждаются электрические свойства р-п-переходов. Основные соотношения приводятся без подробного вывода. Рассматриваются резкие р-п-переходы с концентрациями доноровNdи акцепторовNa– Все примеси считаются полностью ионизированными, т.е. концентрация свободных электронов n =ND, а концентрация свободных дырок р =NA.Предполагается, что случайные включения и дефекты не компенсируют специально введенные примеси.

В равновесии в окрестности р-n-перехода электроны со стороны материала n-типа диффундируют от доноров в область р-типа, где они, встречая дырки в больших концентрациях, рекомбинируют с ними. Аналогичные процессы происходят с дырками, диффундирующими в область n-типа. В результате этого область в окрестности р-n-перехода оказывается обедненной свободными носителями, поэтому она так и называется — обедненная область.

При отсутствии свободных носителей в обедненной области единственными заряженными центрами в ней являются ионизированные доноры и акцепторы. Эти легирующие примеси образуют заряженные области, донорную —на стороне n-типа и акцепторную — на стороне р-типа. Такая область пространственного заряда формирует разность потенциалов, называемую контактной разностью потенциаловVd:

гдеNaиNd— концентрации акцепторов и доноров,ni — собственная концентрация носителей в полупроводнике. На зонной диаграмме (рис. 4.1) показана контактная разность потенциалов. Это потенциальный барьер, который должны преодолеть свободные носители тока для попадания в нейтральную область с проводимостью противоположного типа.

Рис. 4.1. Состояние р-n-перехода: а —при нулевом смещении, б—при прямом смещении. При прямом смещении р-n-перехода неосновные носители тока диффундируют в нейтральные области, где рекомбинируют с основными носителями

 

Ширина обедненной области, ее заряд и контактная разность потенциалов связаны уравнением Пуассона. Зная контактную разность потенциалов, можно определить ширину обедненного слоя:

где

Рис. 4.3. Типичная зависимость прямого напряжения на диодах от ширины

запрещенной зоны для разных типов светодиодов (Krames, 2000; Emerson,

2002)

 

—   для этих систем недостаточно отработана технология нанесения контактов, что также приводит к повышению падения напряжения на них;

—   материалы типа GaNобычно обладают низкой проводимостью р-типа;

—   в буферных слоях п-типа часто происходит паразитное падение напряжения.

Источник:

 Шуберт Ф. Светодиоды / Пер. с англ. под ред. А.Э. Юновича. — 2-е изд. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. – 496 с. – ISBN 978-5-9221-0851-5.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты