To tylko jedna z 4 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Prąd elektryczny – uporządkowany ruch ładunków elektr. Jest związany z przepływem elektronów i dziur. Pr. unoszenia – wywołany polem elektrycznym. Siły tego pola zmuszają dziury do poruszania się zgodnie z kierunkiem pola a elektrony przeciwnie. Pr. dyfuzyjny – wywołany nierównomiernym rozkładem koncentracji nośników. W wyniku ruchów ter- micznych nośniki przemieszczają się z obszarów o większej koncentracji do mniejszej. Proces ten pro- wadzi do wyrównania się koncentracji nośników w całej objętości półprzewodnika. Prędkość unoszenia : Vn= - µnE Vp= µpE Gęstość prądu Jnu(x)=-qn(x)Vnu(x) Jnu=-qnVnu=qn µnE Jpu=qpVpu= µpE (elektronowy + dziurowy) Ju=Jnu+Jpu=q(n µn+pµp)E=σE σ-konduktywność przew, µ-ruchliwość, E– natężenie pola. σ=σn+σp Ndni σ≈σn=qµnn=qµnNd Nani σ≈σp=qµpp=qµpNa Dla domieszek |Na-Nd|ni Prądy dyfuzji Dyfuzja nośników odbywa się bez udziału sił zewnętrznych. Nośniki nie oddziaływają na siebie. Muszą być wzbudzone wskutek zderzeń z ośrodkiem, w którym się znajdują, tak aby każdy z nich miał jedna - kowe prawdopodobieństwo poruszania się w dowolnym kierunku. Gęstość prądu dyfuzji: Jd=Jdn+Jdp Jdn=qDn ∇n Jn=qµnnE+qDn∇n Jdp= - qDp ∇p Jp= qµppE- qDp∇p Relacja Einsteina: Wiąże ruchliwość i wsp dyfuzji danego rodzaju nośników. Dn= µn(kT/q) ()-napięcie pod upływem którego elektron uzyskuje energię kinetyczną kT Półprzewodnik niejednorodny Niejednorodny rozkład koncentracji domieszek donorowych i akceptorowych. Złącze p-n Struktura półprzewodnikowa, w której koncentracja donorów i akceptorów zmienia się tak, że w pew - nym przekroju następuje zmiana typu przewodnictwa z elektronowego na dziurowe (typu p i n). Dioda idealna Ju=Jun+Jup=const = Js Jd=Jdn+Jdp= Jdr=Js Jd=Jdr exp(qU/kT) UT=kT/q=25mV dla T=300K J=Jd-Ju=Jdrexp(qU/kT)-JUr I=Is[exp(qU/kT)-1] Is=JsS Złącze rzeczywiste: Dodatkowo elementy nie uwzględnione w diodzie idealnej: Rezystancja szeregowa (Rs). Ma małą wartość i jest linio- wa. Rezystancja obszaru p i n poza warstwą zaporową. Polaryzacja w kierunku przewodzenia. UF=Uzt+IRS Rezystancja upływu (Ru). Na skutek zanieczyszczeń, zniekształcenia siatki krystalicznej. Generacja i rekombinacja nośników. (Pol w kier przew) Temperatura Przebici e: Powielanie lawinowe – Rozpędzone w polu elektrycznym elektrony nabierają tak dużej energii, że pod- czas zderzenia wybijają elektron z siatki krystalicznej. Te wybijają następne (lawinowo). Ma miejsce w złączach o dużej rezystancji (mała koncentracja domieszek) przy napięciach od około 10V- 10kV.
(…)
… koncentracja domieszek) przy napięciach od około 10V- 10kV.
Jonizacja elektrostatyczna (zjawisko Zenera) – W silnym polu elektrycznym elektrony są wyrwane z
wiązań atomowych. Natężenie ma być 10 8V. W złączach o dużej konduktywności (silnie domieszkowanych). Napięcie na zaciskach ma być kilka Voltów.
Tranzystor polowy
Nie ma procesu wstrzykiwania nośników przez złącze. Prąd płynie cały czas przez materiał…
…
bramka- kanał jest polaryzowane w kierunku wstecznym, a sterowanie pracą tranzystora odbywa się
przez zmianę napięcia bramka- źródło U GS. Dla prądu drenu pomijalnie małym:
Dla UGS=0 szerokość kanału jest z góry i z dołu ograniczona przez obszary ładunku przestrzennego
złącz p-n (rozmiar określony przez potencjały dyfuzyjne złącz). Drugi rysunek odpowiada spolaryzowa niu złącz małym nap wstecznym. Ładunek przestrzenny wnika w obszar kanału, którego szerokość maleje (rośnie jego rezystancja) ale prąd może cały czas przepływać przez kanał. Dla U GS=UP (odcięcia)
ładunki przestrzenne obu złącz stykają się. Szerokość kanału spada do 0. Prąd drenu przestaje istnieć.
Wpływ prądu drenu na tranzystor polowy:
Pierwszy: prąd drenu ID=0. Szerokość kanału na całej długości jest jednakowa. Drugi: Złącze…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)