环孔p-n结理论分析

摘要

在对环孔p-n结作近似假设的基础上,忽略了产生-复合电流、隧穿电流和表面复合电流的影响,假设在低温下扩散电流起主要作用,并认为电极与结区之间的接触为欧姆接触,建立了环孔p-n结的电流模型.根据此模型得出了环孔p-n结的电流密度方程和R0A的计算表达式,由于n区空穴的电流密度相对p区要小得多,在简化的表达式中忽略了n区电流密度的影响.最后对上述结果进行了数值分析和计算,分别做出了R0A在中波和长波波段随温度和截止波长变化曲线.从曲线可以得出:当截止波长在中波波段3～5 μm时,77～150 K的温度范围都可以使用,但只有在130 K或更低的温度下才有较好的性能.目前在中波段的R0A值已经达到109Ωcm2,比理论值要低2～3个数量级;对于8～10.4 μm波段,120 K以下都有性能,而10～14 μm波段,要工作在100 K温度之下.