P-n-переход при подаче обратного напряжения. Явление экстракции.

Под действием обратного напряжения через переход протекает очень небольшой обратный ток . Поле, создаваемое обратным напряжением, складывается с полем контактной разности потенциалов. Результирующее поле усиливается, и высота потенциального барьера теперь равна . Уже при небольшом повышении барьера диффузионное перемещение основных носителей через переход прекращается, т. е. , т. к. собственные скорости носителей недостаточны для преодоление барьера. остается неизменным. Выведение неосновных носителей через переход ускоряющим электрическим полем, созданным обратным напряжением, называют экстракцией носителей заряда. Поскольку из n-области уходят электроны, она заряжается положительно, а p-область заряжается отрицательно.

Если внешнее напряжение приложено плюсом к n-области, а минусом к – p-области, то оно совпадает по знаку с контактной разностью потенциалов. В этом случае напряжение на переходе возрастает, и высота потенциального барьера становится выше, чем при отсутствии напряжения.

Направление результирующего тока противоположно направлению прямого тока, поэтому он называется обратным током, а напряжение, вызывающее обратный ток, называется обратным напряжением. Поле в переходе является ускоряющим лишь для неосновных носителей. Под действием этого поля концентрация неосновных носителей на границе перехода снижается и появляется градиент концентрации носителей заряда. Это явление называется экстракцией носителей.

Так как число неосновных носителей мало, ток экстракции через переход намного меньше прямого тока. Он практически не зависит от приложенного напряжения и является током насыщения.

Таким образом, p-n-переход обладает несимметричной проводимостью: проводимость в прямом направлении значительно превышает проводимость p-n-перехода в обратном направлении, что нашло широкое применение при изготовлении полупроводниковых приборов.