Äîêóìåíò âçÿò èç êýøà ïîèñêîâîé ìàøèíû. Àäðåñ îðèãèíàëüíîãî äîêóìåíòà : http://genphys.phys.msu.su/rus/lab/elmag/Lab333.pdf Äàòà èçìåíåíèÿ: Fri Aug 31 01:09:23 2012 Äàòà èíäåêñèðîâàíèÿ: Mon Oct 1 22:51:42 2012 Êîäèðîâêà:

. ..

( ) .., ..

PN-

-

-

2012


2

333 PN- p-n-, p-n­ . , . , p-n­. p-n: p-n-, . p­ n­ . p-n­ . , p-n­, p-n­ . C , RC­ LC­, C p-n-. , , , . . . . , . , , . . , . , , . pn­. , . pn­ . . . , . .


3

, - , , ­ . . . , . ( ) . , =0, . . , . E1 (1=1,610-19). 5. . =300 E=1.12, E=0.67. ( =0) , , . , , , ( ­ ). , ­ . , , . (), «» . . .


e
p










.1. . .


4

, . ­ . , , . . . , :
(E / 2) ni A0 exp , kT

(1)

E ­ , A0 1019 cm 3 ­ ( A0 NC NV , NC, NV­ ). n0(Si)=5,01022 -3, n0(Ge)=4,41022 -3. NC, (1) ni(Si)=1,61010 -3, 13 -3 ni(Ge)=2,510 . , (ni<

5

, . , . , ­ . n- ( negative), . , , . III ( Al), (Ga), (In), (Tl). , , ­ . , . , , . , , . , , . , , «» . , , - , , . . . , , , . , p­ ( positive ­). P-N-. . . , , p­ n­ . p-n­ . p-n­ . p­ n­. , . ( N) n­ (N) p­ N=N=N0. , .


6

dd - -

.2. p-n- p­ n­. . .

( ) . p- n- N0 , ­ N0. p- n- . n- p- , nn np . . (n) (p) dn p dn jn Dn qn n j p , Dp q p x ,x dx dx np(x) nn(x) - p-n­, Dp Dn ­ , qp=-qn=|e|=-e ­ . . p ­ n­ d. - p­ , n­ ­ . , p- n- 2d. p­ , , n­ ­ . , , . , n ­ p­. . . . , . j p ,x q p n p v p , x jn qn nnvn, x ,x


7

v - , . , =1/, v E, . j p ,x q p n p p , x E jn qn nn n, x E ,x d , E grad dx , d d j p ,x q p n p p , x jn qn nn n, x ,x dx dx , , p -n­ . , . , D . (1). , ( ) W q . n W : (E / 2) U q n( x) A0 exp ( ) C0 exp ( ) . kT kT . d d q j 0 D q q n( x ) 0 n( x ) dx dx kT , : Dq (2) kT . (2) ( ) p-n­ dn D q d j 0 D q q n 0 dx kT dx dn q q dn n d ln n kT kT , , p-n­ N0


8

n-. pn­ kT N 0 p ln 2 e ni , . , ( p-n-) ( ) 2kT N 0 ln (3) n e i P-N- , . p- n­ (. .3), . , p-n­. , , p-n­ .

- - -

x
-d 0 d
.3. . p-n­.

, |x|>d, , =0. , . E(|x|>d)=0, (|x|>d)=const. n­ p-n- 2d. ,


9

. N 0 p- n­, p­ (p) n­ (n) : p e N 0 n n (0d)=0. (8) , (0d) E(x)=0 (x)=const (14)

(3), (10, 12),


10

. (0)=0, x , 0 0 2kT N0 (15) d ln e N0 e N0 e ni



eN0 -d 0d -eN0 E -d 0 d x x



-d 0 d x

.4. , p-n-.

. . . , : , , - . , . . U , p­ , n- ­ . , (-d

11

, , . - p-n­ - . U. , , p -n­, . .

p

n

+

-

.5. .

(1), , n, , : (E / 2) e n C0 exp kT U : (E / 2) e ( U ) eU n exp n C0 exp kT kT (n)
eU

n n n C0 (e kT ,
eU

1) - ,

I I 0 (e

kT

1)

(16)


12

. ( U<0).



p

n

-

+

.6. .

p-, ­ n-. . , n, . (E / 2) e ( U ) eU eU n exp n exp n C0 exp kT kT n kT
I I 0 (e
eU kT eU

1) I 0 (e

kT

1)

(16)

. . p-n-, , d ~ (U ) (. (15)). , p-n­ . (-d

13

P-N- , p-n- . p -n, . . , . , . ­ . . . , ­ p-n­. p­ n- ( x0 .4), . , - . . (9, 11), p-n- , . , p-n­. , . 6B

14

p-n- U=U0+(U), U0­ (U0<0), (U) ­ , |U0|>>|U|, |U0|. |U0|. , p­ (Qn) n­ (Qp). Qp= V= -|e| N0 S d = - Qn, (17) S­ . , . (15) , U.

d



0 0

eN

(



U) ,

(18)

, U Q U . Q Q(U ) Q(U 0 ) U U U 0 p-n- Q Q(U ) Q(U 0 ) Q C (U 0 ) U U U U 0 (19)

(17) (18),

C (U 0 ) e N 0 S

d U


U
0

eN

0



0 S

0

1 1 0 S 2 ( U 0 ) 2d

(20)

, , , d, . p-n- ( ) , , . . , : 1. . ( , "~" "". , .) 2. - .


15

3. . ( .) 4. . 5. . 6. . 7. . ( "L" LC­ .)

PN-
R3 R1 C D1 R5

L

R2

R6

R4

R7

D2

.7. .

(. . 7) D1, D2 . R1 R2. , R 1>>R2, . C , C>>C. (C - ), 1 1 1 . C C C . "L" LC­. R4=3.53. L=183.


16

1. p -n­

R5

A


D2

V

.8. .

.8. ( .) , . U=10, , - . . ( , , , 7-10 .) U, I, ln(I/I0) . , (16). ,
eU eU

(e

. eU ln( I / I 0 ) ln I ln I 0 a1 U kT , ln(I(U)) a1 . e T . (21) k a1 1. . . 2. ln(I(U)). U, a1. .
kT kT

1) e


17

() p-n­ p ­ (n-), , (21). , p­ n- ( x0), . , U U/2, e e . T 2 k a1
eU kT 2

. (22)

2. RC­. . .9. R1 R2 R4. R4. ( ""). f=1. . . , . . . , , RC- .

R R
1

3

C

D1

L

R

2

R

6

R

4

R7 YX



.9. RC- 2.


18

RC- . p-n­ .
R . . C



RC- . , . « Y» X . - , . (, 2.7 ( 5.4 ) , 1 ( 2 ) ), .10.

2 0 .10. RC- .
p-n- : 1) p-n­ , 2) pn­ . , R C. , . , p -n­ , R C . .


19

D1

C

D

R4

RD

R4

.11. ( ) R4 .

, , . ( .11). , RC­, . =RC - RC- C ­ R. ( C), RR R 4 D . ( ). R4 RD U0, C. U0 , I , R4 RD R4 U0 U0 U R4 R4 , U D RD . R4 RD R4 RD , R4 U I 0 , R4 U R4 U 0 . R4 R4

R4 RD t U U0 exp ( R4 RD R4 RD

)
R4 RD R4 , R4 RD

, R4< U U0 R4 RD t R4 RD exp (
) U 0 e . t


20

3. p-n­

R3 R
1

C

D1



L

R

2

R6

R4

R7 YX



.12. 3.

.12, . . L. , .12, . R1 R2. , , . Y R4, , X , . . X , Y - Y. "~" Y . : ­> ".", ­> "X". . . , . (f=1) ,


21

. , , . . , , , . , , , , . U=0. f0. 0.5 . . (-8) , ( . U,B f0, (f0)4 , d,

. 1. p-n­ . , 1 , (23) 0 LC 1 1 . C 2 (2 f 0 ) L 2. C, p-n­. S (24) C 0 , d S d 0 , C =11.8; p-n­ S=1mm2. 3. f04(U). , , f04=a2 (U + ). (25) p-n­ (. .4). . ­ a2. N0 (3) , e N 0 ni exp 2kT (=N0/n0)


22

(23), (24) (18) : 1 1 1 4 f0 (U ) , 4 2 (2 ) ( LS ) 0 e N 0 (25). a2, N0 1 1 1 1 N0 4 2 (2 ) ( LS ) 0 e a2 (=N0/n0) ( p-n­ S=1mm2.) p-n­ C(U). p-n­ d(U). . 4. p-n-. , .13. , R4 ( ). .13, R4, . 3. ,

R3 R1 C D1

L

R2

R6

R

4

R

7



YX

.13. 4.


23

f=1. . , . Y , 8 . . , . . 2R, .. T, f,



2 AR 2 AMAX

f

1 2

1 1


8 7 6 5 4 3 2 1 1

2

1

0.5

, . . . , 1 R . , C , : 1 I ( R4 ). iC . 1 R4 2 2 C R4 : R4 U R IR4 R4 . Z 1 1 1 2 R4 2 2 1 2 2 2 1 2 2 C C R4
Z
2

I







(26)

, .

1 R4 , C


24

2 A0 1 2 AMAX . , , , . , , , , , (26) ( ) . : 1 1 1 f 2 2 1 1 2 U R , 2 AR 2 A 2 AMAX ,



. 1. ( ) . 2. f . , , . . 1. ? 2. ? 3. p-n- ? 4. p-n. 5. ? ? 6. p-n­. 7. () . . 8. ? 9. RC-?

. 1. .., , .: 2003. 2. .., , .: , 1983. 3. .., . III. , .: , 1996. 4. ., ., , .: , 1989. 5. .., , , 1989.