2.5 结电流密度

在P区x=-x_p的边缘处，从N区流到P区的电荷产生的电子电流密度表示为：

式中，D_n为少子电子的扩散密度；L_n为少子电子的扩散长度，其与 D_n及少子寿命 τ_no的关系为：

少子寿命定义为P区少子电子与P区多子空穴进行复合的平均时间。同理，在N区x=x_n的边缘处，从P区流到N区的电荷产生的空穴电流密度表示为：

D_p为少子空穴的扩散密度；L_p为少子空穴的扩散长度，其与D_p以及少子寿命τ_po的关系为：

因此，流过PN结的总电流密度为：

将此式写成更通用的形式：

式中，参数J _s为反向饱和电流密度，取决于PN结的物理参数，表示为

式 （2.31） 即适用于正值 （正向偏置条件），也适用于负值 （反向偏置条件）。因此，二极管的电流等于电流密度J_S与PN结横截面积A_pn的乘积，表示为：

式中，I_S为反向饱和电流；v_D为施加的电压；η为常数，其范围1～2，与实际二极管的制造工艺有关。式 （2.33） 描述了肖特基势垒结的特性。

注：v_D ＞0 为正向偏置条件，v_D ＜0 为反向偏置条件。