Зависимость прямого тока диода от материала и площади перехода.

Рисунок 5.16 – Зависимость прямого тока от материала и площади перехода

 

С увеличением площади (S) прямой ток возрастает, характеристика тока идет круче. Начальный участок прямой ветви ВАХ зависит от материала. Для кремниевых диодов характерен более резкий переход от пологого начального участка к области, где проявляются особенности высокого уровня инжекции. В германиевых диодах омический участок более крутой, так как подвижность носителей в германии значительно выше, чем в кремнии.

Изменение ВАХ при изменении температуры.Обратный ток зависит от материала – у германиевых начальный ток больше, чем у кремниевых, так как у кремниевых ток определяется в основном процессами рекомбинации носителей в переходе, который преобладает над процессами тепловой генерации. С увеличением температуры токи увеличиваются согласно соотношению:

I₀(T) = I₀(T₀)e^αΔTz,

где α_Si = 0,13 K^-1;

α_Ge = 0,09 K^-1;

ΔT = T – T₀, T₀ = 300 K.

Прямая ветвь характеристик сдвигается влево и становится более крутой. Но сдвиг незначительный. Для оценки температурной зависимости прямой ветви используют величину ε – температурный коэффициент напряжения (ТКН). ε = ΔU/ΔT и показывают изменение прямого напряжения (ΔU)за счет изменения ΔТ = 1⁰С, при некотором значении прямого тока. Для германиевых и кремниевых диодов ε = -2 мВ/⁰С.

Рисунок 5.17 – Зависимость токов при изменении температуры

 

Из графиков видно, что в германиевых диодах с ростом температуры U_обр = U_проб уменьшается, а у кремниевых диодов возрастает. Значение обратного тока возрастает примерно в 2 раза на каждые 10⁰С у диодов сделанных на базе германия. Если изменить температуру с 20⁰С до 70⁰С, то ток обратный возрастает в 32 раза. У кремниевых диодов ток увеличивается примерно в 3 раза.