在外加正向偏壓結(jié)的平衡被破壞,n型中性區(qū)整體能帶相對p型中性區(qū)抬高g/-,使得p區(qū)和n區(qū)沒有統(tǒng)一的費米能級。pll結(jié)的n和p型區(qū)都有非平衡少數(shù)載流子的注入, AD9480BSUZ-250在非平衡載流子存在的區(qū)域內(nèi),必須用電子的準費米能級刀F″和空穴的準費米能級E助來取代EF,n區(qū)費米能級和p區(qū)費米能級之差等于g‰。而當外加反向偏壓/時,p區(qū)費米能級和n區(qū)費米能級之差等于g匚。以上討論中引入的所謂準費米能級可以使非平衡狀態(tài)載流子濃度和平衡狀態(tài)載流子濃度用一樣的公式表示。

   符合以下條件的pn結(jié)稱理想pn結(jié)模型:①小注入;②突變耗盡層條件,外加電壓全部降落在空間電荷區(qū),空間電荷區(qū)的電荷由電離施主和受主構成,空間電荷區(qū)以外半導體都為電中性;③通過空間電荷區(qū)的電子和空穴電流為常數(shù),不考慮空間電荷區(qū)的載流子產(chǎn)生和復合;④半導體非簡并,在空間電荷區(qū)兩端載流子符合玻爾茲曼統(tǒng)計分布。通過以下步驟,可以得到理想pn結(jié)的電流電壓關系:①根據(jù)準費米能級計算空間電荷區(qū)和中性區(qū)邊界注入的非平衡少數(shù)載流子濃度;②以空間電荷區(qū)邊界處注入的非平衡少數(shù)載流子濃度為邊界條件,解少數(shù)載流子在擴散區(qū)中載流子連續(xù)性方程,得到擴散區(qū)中非平衡少數(shù)載流子的分布;③將非平衡少數(shù)載流子的濃度分布帶入擴散方程,算出擴散流密度后,再算出少數(shù)載流子的電流密度:④將兩種載流子的擴散電流密度相加,就可得到理想pn結(jié)的電流和電壓的關系。