Вольт-Амперные Характеристики Диодов Шоттки При Больших Плотностях Тока В Условиях Инжекции Неосновных Носителей

Abstract

Получено аналитическое выражение для вольт-амперной характеристики диода Шоттки при высоком уровне инжекции неосновных носителей заряда. Вплоть до самых высоких значений плотности тока падение напряжения на диоде тем больше, чем выше уровень легирования базы. Проанализирован физический механизм, обусловливающий возникновение этого " парадоксального" результата. Численный расчет с помощью программы, учитывающей полную совокупность нелинейных эффектов, обусловленных высоким уровнем инжекции в базовом слое и сильным легированием эмиттерной области, подтверждает справедливость полученного аналитического результата.

Вольт-Амперная Характеристика Мощных Диодных Структур С Резкой Асимметрией Инжектирующей Способности Эмиттеров

“…Начало координат x = 0 выберем на границе квазинейтральной части базы и области пространственного заряда анодного эмиттера. Процесс переноса неравновесных носителей заряда через базовую область, как и в работах [2][3][4][5], описывается уравнением непрерывности с граничными условиями:…”

“…Отметим, что задача (1)−(3) не линейна и ее аналитическое решение неизвестно. Обычно такие задачи решают с помощью метода региональных приближений [7], как это было сделано в работах [2][3][4][5]. Применение метода региональных приближений предполагает пренебрежение переходными областями, в которых члены уравнения непрерывности (1) являются величинами одного порядка и в которых нельзя выделить преобладающий механизм переноса носителей заряда.…”

“…Применение метода региональных приближений оправдано в тех случаях, когда характерные размеры областей с преобладающим режимом переноса существенно превосходят размеры переходных областей. Например, в работах [2][3][4][5] переходной областью между областью с диффузионным переносом и областью DSQD пренебрегали. Это оправдывалось экспоненциальным спадом концентрации при удалении от катодного перехода.…”

“…При таких плотностях тока в базовой области ДШ реализуется режим высокого уровня инжекции (ВУИ). Исследованию особенностей вольтамперных характеристик (ВАХ) ДШ при ВУИ в базовой области был посвящен ряд работ (см., например [1][2][3][4][5]). В работе [1] ВАХ ДШ исследовались в рамках диффузионного приближения.…”

“…В работе [1] ВАХ ДШ исследовались в рамках диффузионного приближения. В работах [2,3] были рассмотрены ДШ, в которых отношение толщины базовой области W n к амбиполярной диффузионной длине L было < 1, при этом было показано, что в базовом слое кроме области, в которой перенос носителей заряда осуществлялся в диффузионном режиме, существует область, в которой перенос осуществляется в режиме диффузии, стимулированной квазинейтральным дрейфом (область DSQD). Наличие области DSQD приводило к зависимости падения напряжения на ДШ от уровня легирования базовой области N d даже при таких плотностях тока, при которых во всей базовой области реализовался ВУИ.…”