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微电子器件课件微电子器件课件2727 正向时，正向时，理想情况，理想情况，实际情况，实际情况，这时这时 If 只取决于外电路。只取决于外电路。可见，可见，rs 越小，越小，E1 越大，则越接近于理想情况。越大，则越接近于理想情况。2.7.1 PN 结的直流开关特性结的直流开关特性 曲线曲线 1 4 为存储过程，即为存储过程，即 ts 期间，期间，这期间这期间 Ir 变化不大。变化不大。E1-E2 I 0 ts 曲线曲线 4 6 为下降过程，即为下降过程，即 tf 期间，期间，-E2 I 0 tf I0 2.7.4 反向恢复时间反向恢复时间 tr 的计算的计算 仍以仍以 P+N 结为例。由第一章例结为例。由第一章例 1-6，得到空穴连续性方程，得到空穴连续性方程的积分形式，的积分形式，即空穴的电荷控制方程，即空穴的电荷控制方程，为与本节的符号相一致，将为与本节的符号相一致，将 Ip 写作写作 Ir，将将 Qp 写作写作 Q，得：，得：或或 上式是一个关于上式是一个关于 N 区中非平衡少子电荷区中非平衡少子电荷 Q 的微分方程。可的微分方程。可以明显看出，以明显看出，存储电荷的消失有两个途径：反向电流存储电荷的消失有两个途径：反向电流 Ir 的抽取的抽取和空穴的复合。和空穴的复合。当当 t=tr 时，时，Q(tr)=0，所以令上式为，所以令上式为 0，即可解出，即可解出 tr，式中，式中，均取决于外电路。均取决于外电路。为使求解方便，假设在整个为使求解方便，假设在整个 tr 期间，期间，Ir 保持保持(E2/RL)不变，不变，则此微分方程的解为则此微分方程的解为 初始条件为，当初始条件为，当 t=0 时，时，Q(0)=p If 。(2)从器件本身，应降低少子寿命从器件本身，应降低少子寿命 p，这样一方面可减少，这样一方面可减少正向时的存储电荷正向时的存储电荷 Q=p If ，同时可加快反向时电荷的复合。，同时可加快反向时电荷的复合。通常可以采用掺金、掺铂、中子辐照或电子辐照等方法来引入通常可以采用掺金、掺铂、中子辐照或电子辐照等方法来引入复合中心，从而使复合中心，从而使 p 减小。减小。减小反向恢复时间减小反向恢复时间 tr 的方法的方法 (1)从电路上，应采用尽量小的从电路上，应采用尽量小的 If (使存贮电荷使存贮电荷 Q=p If 小小)和尽量大的和尽量大的 Ir (可加快对可加快对 Q 的抽取的抽取)。(3)减薄轻掺杂一侧中性区的厚度。这可以使存储在该区的减薄轻掺杂一侧中性区的厚度。这可以使存储在该区的少子电荷减少。少子电荷减少。厚基区厚基区薄基区薄基区WB0pn(0)xpn0结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！15