(1.20)
Підставивши формули (17) - (20) в (14), отримаємо остаточний вираз для струму насичення діода:
(1.21)
При цьому зауважимо, що контактна різниця потенціалів ? k також залежить від температури:
(1.22)
Залежність власної концентрації носіїв у Si від температури визначається виразом:
(1.23)
Підставимо (1.23) в (1.22)
(1.24)
Розрахуємо значення ? k при температурах T = 250К і T = 400К. Ці значення будемо використовувати при розрахунку струмів насичення:
При T = 250К
В
При T = 400К
В
Проведемо розрахунки для величини струму насичення діода:
При T = 250К
В
При T = 300К
В
При T = 400К
В
Як видно з обчислень, струм діода дуже різко залежить від температури, значно збільшуючись при відносно невеликій зміні температури. Це можна пояснити збільшенням теплової генерації неосновних носіїв поблизу pn переходу з підвищенням температури, концентрація яких зростає за законом Арреніуса. p> У діоді є струм через p - n перехід і є генерація неосновних носіїв з емітера в базу і з бази в емітер. Коефіцієнт інжекції діода визначається як відношення корисної, в даному випадку електронної, складової струму (щільності струму) до загального струму (щільності струму) через pn перехід:
(1.25)
де
(1,26 а)
і аналогічно
(1.26б)
Для знаходження коефіцієнта дифузії електронів Dn скористаємося співвідношенням Ейнштейна (17). Вираз для коефіцієнта дифузії дірок Dp має аналогічний вигляд:
(1.27)
В В
Дифузійна довжина електронів визначається виразом (19). А дифузійна довжина дірок буде визначатися виразом (16):
(см)
(см)
Тоді, провівши потрібні обчислення, отримаємо:
В В В
Бар'єрна ємність pn переходу визначається з урахуванням формули (12) виразом:
(1.28)
Проведемо обчислення:
При U = 0В
В
При U =-5В
В
При U =-10В
В
З розрахунків видно, що із збільшенням зворотної напруги бар'єрна ємність pn переходу зменшується.
Напруга лавинного пробою визначають за напівемпіричної формулою:
(1.29),
де коефіцієнти B і a залежать від типу pn переходу і матеріалу напівпровідника. Зокрема для нашого n +-p кремнієвого діода формула (1.29) має вигляд:
(1.30)
Проведемо обчислення:
В
Результати всіх обчислень подамо у вигляді таблиць 1.2 - 1.4:
Таблиці 1.2. Результати обчислень? До, ...
