При прямом включении, когда напряженность внешнего электрического поля противоположная контактном
, энергетические уровни р-полупроводника опускаются, а n-полупроводника поднимаются (рис.7.9). Высота потенциального барьера для основных носителей заряда уменьшается на величину qV. Закон его изменения также описывается формулой (7.8), а вольт-амперная характеристика имеет вид рис.7.10. Но в отличие от диодов Шоттки, диоды на основе pn-перехода имеют значительно больший коэффициент выпрямления ~ 108 ? 109.
Итак, pn-переходы, как и диоды Шоттки, имеют свойство хорошо пропускать ток в одном направлении и плохо в противоположном, то есть имеют выпрямительные свойства. Но при определенных условиях это свойство может теряться. Происходит пробой p-n-перехода из-за таких процессов. 2 - лавинный пробой возникает при хорошего теплоотвода, но концентрация неосновных носителей заряда, а значит и обратный ток, растут за счет процесса ударной ионизации. Имеющиеся свободные носители заряда на длине свободного пробега в сильном электрическом поле приобретают энергию, достаточную для ионизации атомов полупроводника при столкновении. Понятно, что лавинообразный процесс будет иметь место тогда, когда при таком столкновении будет генерироваться не один, а несколько носу-ев заряда.
3 - туннельный пробой возникает в тонких pn-переходах, когда происходит туннельный переход неосновных носителей заряда. На рис.7.11 показан такой переход электрона с валентной зоны р-полупроводника непосредственно в зону проводимости n-полупроводника. Вероятность такого туннелирования возрастает при совпадении положения соответствующих энергетических уровней в зонах.
Резкая зависимость величины обратного тока от напряжения в передпробийний области используется в полупроводниковых стабилитронах для стабилизации напряжения. На этом участке вольтамперной характеристики при изменении тока напряжение почти не меняется.