Исследование переходных процессов переключения диода позволяет измерить время жизни неосновных носителей в базе 
.
Измерения производятся путем задания через диод импульса прямого тока 
от генератора импульсов с высоким выходным сопротивлением. Схема измерений представлена на рис.7, а временные диаграммы переходных процессов — на рис.8. Амплитуда тока выбирается достаточно большой, так что диффузионная емкость диода значительно больше барьерной, и действие последней может не учитываться. При условиях (7) и (8) форма тока через диод 
соответствует форме э. д.с. генератора импульсов (рис.8,а):
.
После поступления импульса прямого тока 
в момент 
распределение неосновных носителей в базе изменяется так же, как на рис.5, и напряжение на Р — п-переходе увеличивается до стационарного значения 
(рис.8,б) в соответствии с повышением граничной концентрация дырок 
(рис.5). Напряжение на сопротивлении базы 
максимально в момент (
, рис.8,в), а затем снижается до стационарного значения 
вследствие эффекта модуляции сопротивления базы (т. е. его снижения от равновесного значения 
при 
до модулированного значения 
при 
).
После окончания импульса прямого тока в момент 
токи через диод и через Р — п-переход имеют нулевые значения:
. (17)
Напряжение 
(рис.8,в), а напряжение 
на Р — п-Переходе снижается до нуля в соответствии с граничной концентрацией дырок . Процесс иллюстрируется рис.9, показывающим эволюцию распределения концентрации неосновных носителей (дырок) в базе при (
).
На этом этапе распределение концентрации дырок в базе 
определяется решением биполярного уравнения непрерывности (12) при граничных условиях
, (18а)
(18б)
И начальном условии, соответствующем стационарному распределению дырок в базе 
при 
. Для толстой базы
,
Где начальная граничная концентрация дырок 
удовлетворяет условию
.
С учетом граничного условия Шокли (14) найденное распределение дает временную зависимость напряжения на Р — п-переходе:
.
При 
(т. е. на большей части длительности переходного процесса) эта зависимость близка к линейной (рис.8,в):
. (19)
Соотношение (19) позволяет определить время жизни в базе по экспериментально измеренной скорости спада напряжения 
на линейном участке диаграммы 
(рис.8,г):
. (20)
Загрузка...
