3. Praca impulsowa diody

3.2. Model ładunkowy

Wartość chwilową prądu złącza p+-n w stanie nieustalonym opisuje równanie zachowania ładunku:

 

 

i(t)=Qpt+dQpdt,

(3.4)  

 

gdzie pierwszy składnik opisuje szybkość usuwania ładunku nadmiarowych nośników mniejszościowych z bazy (w wyniku rekombinacji i przelotu do kontaktu), a drugi zmiany tego ładunku w czasie.

 

W stanie ustalonym dla polaryzacji przewodzenia:

 

 

t

(3.5)  

a po przełączeniu „w tył”:

 

 

0

(3.6)  

Rozwiązaniem (3.6) jest wartość chwilowa ładunku:

 

 

Qp(t)=τ[(IF+IR)exp(tτ)IR].

(3.7)  

gdzie stałą C można wyznaczyć korzystając z warunku początkowego:

 

 

Qp(0)=IRτ+C=IFτC=τ(IF+IR),

(3.8)  

a zatem:

 

 

Qp(t)=τ[(IF+IR)exp(tτ)IR].

(3.9)  

 

Czas magazynowania można stąd łatwo wyznaczyć, zakładając, że praktycznie cały ładunek jest usuwany w tym czasie:

 

  Qp(tS)0tSτln(1+IFIR).

 

(3.10)  

 

gdzie w miejsce parametru t należy podstawić:

- czas życia nośników mniejszościowych (tu tp) w przypadku długiej bazy (tu wn>Lp) lub

- czas przelotu nośników mniejszościowych tB przez krótką bazę (tu wn<Lp):

 

 

 

tBuw2BDB(wB),gdzieu={0.5dlaNB=const0.35dlaNBr.Gaussa

(3.11)