4. Halbleiterdetektoren - HEPHY

4.1.4 Der pn-ÜbergangStrom-Spannungs-Charakteristik, Shockley-GleichungDer Strom durch einen pn-Übergang in Abhängigkeit von einer externenSpannung V kann durch die Shockley-Gleichung beschrieben werden:⎡ ⎛I = I 0 ⋅ ⎢ exp⎜eV⎣ ⎝ kT⎞ ⎤⎟ − 1⎥⎠ ⎦I 0 … Sättigungssperrstrom★ In Durchlassrichtung (V > 0) steigt der Strom exponentiell mit der externenSpannung an.€★ Für Sperrspannungen (V < 0) die betragsmäßig größer als ≈ 4kT/e sind,wird der expontielle Term in der Shockley-Gleichung hingegen vernach-lässigbar und der Strom ist auf den Sättigungssperrstrom I 0 begrenzt. ★ Bei realen Dioden kommt es ab einer gewissen Höhe der externen Sperr-spannung zum sogenannten Durchbruch der Diode: Der Sperrstrom steigtaufgrund des hohen elektrischen Feldes, welches nun ausreicht um zahl-reiche gebundene e – in das Leitungsband zu heben, rapide an. DieserVorgang wird nicht durch die Shockley-Gleichung beschrieben.M. Krammer: Detektoren, SS 09 Halbleiterdetektoren 47