ВАХ товстого бар’єру Шотткі – дифузійна теорія викривлення

Якщо товщина запірного шару d_n (d_p) значно більша за довжину вільного пробігу l, тобто d_n (d_p)> l, то такий шар називають товстим. Зараджена частинка при проходженні запірного шару зазнає зіткнень з граткою і тому застосовувати діодну теорію не можна. У цьому випадку при розрахунку густини струму через бар’єр необхідно враховувати як дрейфову так і дифузійну складову електричного струму. Вважаємо, що в товстому запірному шарі густина струму j визначається:

(1)

Рівняння (1) виражає сумарну густину струму, який протікає через бар’єр. Однак це рівняння характеризує зв’язок між струмом і електростатичним потенціалом. ВАХ – це зв’язок між величиною струму і прикладеною зовнішньою напругою.

Якщо провести ряд перетворень в рівнянні (1), то можна отримати такий вираз, який задає залежність густини струму від прикладеної напруги.

(2)

(3)

Добуток -- дрейфова швидкість у електричному полі з напруженістю .

(4)

(5)

На основі рівняння (4) можна зробити висновок, що струм насичення товстого бар’єру Шотткі залежить від величини та полярності прикладеної зовнішньої напруги, оскільки від цього значення залежить величина напруженості електричного поля біля поверхні напівпровідника.