Prąd nasycenia (lub prąd skali), dokładniej prąd nasycenia wstecznego, jest to część prądu wstecznego w diodzie półprzewodnikowej spowodowana dyfuzją nośników mniejszościowych z obszarów neutralnych do obszaru zubożenia. Prąd ten jest prawie niezależny od napięcia wstecznego. (Steadman 1993, 459)

IS, prąd nasycenia wstecznego biasu dla idealnej diody p-n, jest dany przez (Schubert 2006, 61):

I S = e A n i 2 ( 1 N D D p τ p + 1 N A D n τ n ) , {{displaystyle I_{text{S}}=eAn_{text{i}}^{2}}left({{frac {1}{N_{text{D}}}}{}}}sqrt {{frac {{D_text{p}}}}{{tau {{text{p}}}}}+{{frac {1}{N_text{A}}}}{sqrt {{text{n}}}}}{{text{n}}}}}prawda},\,} {displaystyle I_{text{S}}=eAn_{text{i}}^{2}}left({{frac {1}{N_{text{D}}}}{sqrt {{frac {D_text{p}}}{}tau _{text{p}}}}}+ {{frac {1}{N_text{A}}}}{}}}}{sqrt {{frac {D_text{n}}}}}{{}tau _{text{n}}}}}}}}right),\}

gdzie

e jest ładunkiem elementarnym A jest polem przekroju poprzecznego Dp, Dn są współczynnikami dyfuzji dziur i elektronów, odpowiednio, ND, NA są koncentracjami donora i akceptora odpowiednio po stronie n i p, ni jest wewnętrzną koncentracją nośników w materiale półprzewodnikowym, τ p , τ n {displaystyle {tau _{text{p}},{tau _{text{n}}} {displaystyle \tau _{text{p}},\tau _{text{n}}} to czasy życia nośników, odpowiednio dziur i elektronów.

Większy potencjał wsteczny nie pozwala większościowym nośnikom ładunku dyfundować przez złącze. Jednakże, potencjał ten pomaga niektóre nośniki ładunków mniejszościowych w przejściu przez złącze. Ponieważ nośniki ładunków mniejszościowych w regionie n i p są produkowane przez termicznie generowane pary elektron-dziura, te nośniki ładunków mniejszościowych są bardzo zależne od temperatury i niezależne od przyłożonego napięcia bias. Przyłożone napięcie biasowe działa jak napięcie biasowe forward dla tych mniejszościowych nośników ładunku i prąd o małej wielkości płynie w obwodzie zewnętrznym w kierunku przeciwnym do kierunku prądu konwencjonalnego z powodu momentu nośników ładunku większościowego.

Zauważ, że prąd nasycenia nie jest stały dla danego urządzenia; zmienia się z temperaturą; ta wariancja jest dominującym członem we współczynniku temperaturowym dla diody. Powszechnie przyjętą zasadą jest, że podwaja się on na każde 10 °C wzrostu temperatury. (Bogart 1986, 40)

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.