作者：Xie M. X. (UESTC，成都市)

*通过Si--p-n结的正向和反向电流：

        正向和反向电流基本上都包含两种电流分量.在正向小电流时,是势垒区中复合中心的复合电流为主;在正向较大电流以上时,是电中性扩散区中少子的扩散电流为主.而反向电流基本上都是势垒区中复合中心的产生电流.
        (1) p-n结的少子扩散电流密度：
        在p型扩散区中电子的正向扩散电流密度Jn和在n型扩散区中空穴的正向扩散电流密度Jp,可分别求出如下,则总的正向扩散电流密度为J正向扩散=|Jn|+ |Jp|.
        Jn=qDn(dn/dx)|[x=0]=Dn([dnpo(x=0)]/dx)|x=0≈(qDnnpo/Ln)exp(qVF/kT)=[qDn/(NALn)]ni2exp(qVF/kT).
        Jp=-qDp(dp/dx)|[x'=0]≈-(qDppno/Lp)exp(qVF/kT)=-[qDp/(NDLp)]ni2exp(qVF/kT).
在p型扩散区中电子的反向扩散电流密度Jn和在n型扩散区中空穴的反向扩散电流密度Jp,可分别求出,则总的反向扩散电流密度为
        J反向扩散=|Jn'|+ |Jp'|.  Jn'=qDn(dn/dx)|[x=0]=qDn([dnpo(x=0)]/dx)|x=0≈(qDnnpo/Ln)=[qDn/(NALn)]ni2.
        Jp'=-qDp(dp/dx)|[x'=0]≈-(qDppno/Lp)=-[qDp/(NDLp)]ni2.
        (2) p-n结势垒区中复合中心的复合与产生电流密度：
        在p-n结正偏时,复合电流密度为J正向复合=[qniW/(2t复合)]exp[qVF/(2kT)].
        在p-n结反偏时,产生电流密度为J正向产生=qniW/(2t产生).
        ∴总正向电流为：
        J正向=J正向扩散+J正向复合={[qDn/(NALn)]+[qDp/(NDLp)]}ni2exp(qVF/kT)+[qniW/(2t复合)]exp[qVF/(2kT)]
        总反向电流密度J反向=J反向扩散+J反向产生={[qDn/(NALn)]+[qDp/(NDLp)]}ni2 [qniW/(2t产生)].

*通过p-n结的正向和反向电流的温度关系:

        (1)p-n结的正向电流：
        ①在电中性扩散区中少子的扩散电流∝ni2exp[qVF/(kT)] ∝T3exp[(qVF–Ego)/(kT)];
        ②在势垒区中复合中心的复合电流∝niexp[qVF/(2kT)]∝T3/2exp[(qVF–Ego)/(2kT)].
        随着温度的升高,扩散电流比复合电流上升得要快些,故扩散电流决定着正向电流的温度关系(在室温附近,温度每升高10度,Si结的正向电流即增大一倍).
        (2) p-n结的反向电流：
        ①在电中性扩散区中少子的扩散电流∝ni2∝T3exp[–Ego/(kT)]; 
        ②在势垒区中复合中心的产生电流∝ni∝T3/2exp[–Ego/(2kT)] .
        随着温度的升高,扩散电流比产生电流上升得要快些,故仍然是扩散电流决定着反向电流的温度关系(在室温附近,温度每升高6度,Si结的反向电流即增大一倍). 
        总之，p-n结的正向电流和反向电流的温度关系，主要决定于少数载流子的扩散电流；虽然在低正向电压下通过p-n结的正向电流主要是势垒区中复合中心的复合电流，在反向电压下通过p-n结的反向电流主要是势垒区中复合中心的产生电流。