Открытый переход. 
Электротехника с основами электроники

Приложим к переходу напряжение с полярностью, указанной на рис. 1.6. Легко понять, что внешнее поле будет толкать основные носители к переходу. Например, в области p дырки будут проталкиваться в обедненную область, уменьшая тем самым отрицательный объемный заряд. Аналогично уменьшается и положительный объемный заряд в n области. Начнется диффузия и диффузионный ток достигает максимального значения. Мы знаем, что основных носителей очень много и потому ток открытого перехода может достигать сотен ампер. Ток неосновных носителей при этом практически равен нулю, так как общее напряжение на переходе становится малым. Его можно вычислить по формуле, полученной по второму закону Кирхгофа:

(1.3).

Из формулы (3) видно, что результирующее напряжение p-n перехода при определенном внешнем напряжении можно сделать равным нулю. На практике этого не делают, так как ток диода при этом стремительно возрастает и выводит диод из строя.

Состояние диода, при котором он пропускает ток, называют открытым. Большой ток I_ПР и малое напряжение U_ПР открытого диода принято называть прямым. Для современных диодов эти значения принадлежат интервалам.

I_ПР [единицы миллиаампер — сотни ампер]

U_ПР [доли вольта — единицы вольта].

Все отмеченные нами свойства диода отражаются в его вольтамперной характеристике — зависимости тока диода от приложенного к нему внешнего напряжения. Обобщенный вид этой характеристики приведен на рис. 1.7. На графике отмечены важнейшие параметры диода: I_ПР, U_ПР, I_ОБР, U_ОБР. Чтобы диод не выходил из строя для него завод изготовитель указывет номинальные параметры: наибольший прямой ток и наибольшее допустимое обратное напряжение при максимальной температуре среды. Указанные в справочнике параметры превышать нельзя. Превысив прямой ток, разогреем диод и он выйдет из строя. Превышая обратное напряжение, получим результирующее поле перехода настолько большим, что поле станет разгонять носители заряда до скоростей, при которых начнется лавинообразная ионизация. При этом, как показано на графике, напряжение перехода можно уменьшать, но процесс плавления перехода уже не остановить. И в этом случае диод выйдет из строя.

Вывод 1.3. Прежде чем диод подключать в электрическую цепь в справочнике нужно узнать для него параметры: I_ПР, U_ПР, I_ОБР, U_ОБР. Не допускать режимов работы диода, при которых эти параметры превышаются.