To tylko jedna z 4 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
11. Jak wygląda rozkład nośników mniejszościowych po obu stronach złącza przy Ud 0?
12. Jak wyprowadzamy zależność napięciowo-prądową Shockleya dla złącza p-n?
Równanie Shockleya to gęstość prądu dyfuzyjnego przechodzącego przez złącze.
Równania na nadmiarowe nośniki mniejszościowe:
, Każde z powyższych równań różniczkujemy względem x i wstawiamy odpowiednio do:
lub (pierwsze z nich opisuje gęstość prądu dziur wstrzykniętych z obszaru typu p nad barierą do obszaru typu n). Po zróżniczkowaniu usuwamy wyrazy
oraz i ostatecznie mamy: 13. Jakie nośniki tworzą prąd zerowy złącza p-n?
Prąd zerowy złącza p-n tworzą nośniki ładunków elektronów i dziur. Prąd zerowy to prąd jaki płynie przez niespolaryzowane złącze. Główny udział w tym prądzie mają procesy generacyjno - rekombinacyjne w obszarze złącza i obszarze przyzłączowym.
Swobodne nośniki przemieszczają się w wyniku dyfuzji. Część dziur z obszaru p znajdzie się w obszarze typu n, a część elektronów z obszaru n przemieści się do obszaru p. Ubytek nośników prądu z jakiegoś obszaru materiału powoduje, że przestaje on być obojętny elektrycznie, ponieważ nie są wtedy skompensowane ładunki donorów lub akceptorów. Na granicy obszarów n i p powstaje dipolowa warstwa ładunku przestrzennego zwana warstwą zaporową. Siły elektrostatyczne wytwarzane przez ładunki jonów utrudniają dalszy ruch dyfuzyjny nośników większościowych a na nośniki mniejszościowe powstałe pole elektryczne działa przyspieszająco. Przez złącze płyną przeciwnie skierowane prądy dyfuzji Id i prądy unoszenia Iu dziur i elektronów. Jeżeli złącze znajduje się w stanie równowagi termodynamicznej i bez przyłożonego napięcia, to prądy dyfuzji i unoszenia muszą być równe oddzielnie dla dziur i dla elektronów, tzn. Idp=Iup oraz Idn=Iun.
14. W jakich warunkach w złączu p-n powstają prądy generacyjne?
W rzeczywistym złączu zachodzą intensywne procesy rekombinacyjne (u0) i generacyjne (u
(…)
… jest znacząco nieliniowy przy małych napięciach polaryzacji. W takim zakresie napięć prąd całkowity w punkcie pracy (ID, UD) należy przybliżać przynajmniej trzema wyrazami rozwinięcia szeregu Taylora:
Bazując na powyższych danych oraz wiedząc, że , można wykazać, że
. Zatem podczas harmonicznej modulacji napięcia zasilania diody pojawił się dodatkowy prąd stały oraz dodatkowy sygnał zmienny o takiej…
… różniczkując równanie Shockleya:
. Zatem .
Rys. Małosygnałowy schemat zastępczy diody p-n.
. Przy dużych prądach w zakresie omowym charakterystyki dioda traci swoje właściwości nieliniowe. Prąd w tym zakresie staje się proporcjonalny do napięcia zewnętrznego na diodzie , którego większa część odkłada się na rezystancji szeregowej .
- pojemność dyfuzyjna
- pojemność złączowa
18. Jak zależą małosygnałowe parametry diody od jej stałoprądowego punktu pracy?
Rys. Reakcja prądowa diody przy małych wymuszeniach i sposób określania jako oraz jako .
. Zatem . 19. Jakie są ograniczenia użyteczności modelu liniowego diody?
Po rozwinięciu prądu diody w szereg Taylora, bierze się pod uwagę tylko dwa pierwsze wyrazy. Wartość chwilowa prądu diody jako liniowa funkcja napięcia : Stąd . Jeżeli przez oznaczymy napięcie…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)