Obsługa apletu
(Dioda PN pod napięciem)
-
Za pomocą zaznaczalnych opcji na górze ekranu apletu można się zapoznać
z czterema
podstawowymi składnikami prądu:
-
dryfem eketronów : część odwrotnego prądu nasycenia.
-
injekcją elektronów : wstrzyknięte (do obszaru p, kolor czerwony)
elektrony poruszają się na skutek dyfuzji (pod wpływem gradientu ich koncentracji
w obszarze p). Jest to tzw. prąd dyfuzji.
-
dryfem dziur : część odwrotnego prądu nasycenia przenoszona przez dziury.
-
injekcją dziur : wsztrzyknięte (do obszaru neutralnego n, kolor
niebieski ) dziury poruszają się na skutek dyfuzji (oddalając się
od złącza).
-
Prosty schemat (górny czerwono-biało-niebieski prostokąt) i diagram pasmowy
są wyświetlane dla zadanego przy pomocy suwaka, napięcia przyłożonego do
złącza. Diagram pasmowy pokazuje zarówno nośniki większościowe (elektrony
w niebieskim prostokącie, dziury w czerwonym) jak i mniejszościowe. Wysość
kolorowych prostokątów w pasmach przewodnictwa/walencyjnym jest proporcjonalna
do logarytmu gęstości nośników.
-
Dryf nośników mniejszościowych (upływ) jest obserwowany przy dowolnego
przyłożonego napięcia. Prąd nośników wstrzykiwanych rośnie ze wzrostem
dodatniego napięcia, a prąd rekombinacji można zaobserwować tylko dla dodatniego
napięcia.
-
Dla zerowego napięcia ilość elektronów poruszających się z n do
p
jest równa ilości poruszających się w przeciwnym kierunku (z p do
n). Podobnie dla dziur. Całkowity prąd przez złącze wynosi zero.
-
Gdy przyłożone zostanie dodatnie napięcie do strony p w stosunku
do n, wtedy więcej elektronów po stronie n leży powyżej Ec
strony p (tj, krawędzi pasma po drugiej stronie złącza) i te elektrony
mogą przejść przez złącze bez odrzucenia przez barierę potencjału. Elektrony
te tworzą część elektronową prądu dyfuzji. (Oczywiście, nawet przy zerowym
napięciu elektrony przepływają ze strony n na stronę p, lecz
jest to równoważone przez elektrony przepływające w przeciwnym kierunku).
Elektrony, które po stronie n leżą poniżej Ec strony przeciwnej
nie są w stanie przekroczyć złącza i nie wnoszą wkłądu do prądu.
-
Gdy przyłożone zostanie napięcie odwrotne (ujemne p względem n),
przepływ elektronów ze strony n do p maleje, aż do zera przy pewnej wartości
napięcia. Powyżej tego odwrotnego napięcia prąd nie zależy od napięcia.
-
To samo odnosi się do prądu dziur pod wpływem dodatniego i ujemnego napięcia.
-
W oparciu o aplet można wywieść zależność prądowo-napięciową dla diody
złączowej p-n.