Твердотельная электроника. Полупроводниковые диоды презентация

Полупроводниковые диоды

Уравнения непрерывности

ПРИНЯТЫЕ ДОПУЩЕНИЯ ПРИ РАСЧЁТЕ ВАХ Модель электронно-дырочного перехода одномерная; p- и n-области имеют бесконечную протяженность. Переход тонкий, носители заряда пролетают через ОПЗ без рекомбинации (ОПЗ стянут в линию). Обе квазинейтральные области сильно легированы, падением напряжения на них можно пренебречь. Вся внешняя разность потенциалов приложена к pn-переходу. Рекомбинацию считаем линейной. Уровень инжекции мал (Δnp<<pp0, Δpn<< nn0).

Решение уравнения для ВАХ

Распределение носителей в p-n переходе

ВАХ p-n-перехода

Влияние различных факторов на ВАХ pn-перехода

ВАХ кремниевого и германиевого диодов

Влияние генерации-рекомбинации на ВАХ

Барьерная емкость диода

Диффузионная емкость pn-перехода

Пробой p-n-перехода

Обратная ВАХ при различных видах пробоя

Схема, иллюстрирующая лавинный пробой

Лавинный пробой

Зависимость напряжения лавинного пробоя от концентрации примеси в низколегированной области для резкого pn-перехода

Зонная диаграмма сильнолегированного p-n-перехода при обратном смещении

Влияние сопротивления базы на ВАХ

Прямая ВАХ в полулогарифмическом масштабе

Характеристическое сопротивление диода

Координатные зависимости p(x,t) в различные моменты времени

Зависимость обратного тока при переключении диода

Выпрямительные диоды

ВАХ идеализированного выпрямляющего устройства

ВАХ реального pn-перехода

Графики напряжения и выпрямленного тока (а). простейшая выпрямительная схема (б)

Качественное сравнение ВАХ германиевого и кремниевого диода (масштабы прямого и обратного токов различны)

Стабилитроны Стабилитрон (опорный диод) – полупроводниковый диод, предназначенный для стабилизации напряжения. Стабилитроны используют также в качестве ограничителей постоянного или импульсного напряжения, элементов межкаскадной связи, источников эталонного напряжения и др.

ВАХ стабилитрона

Туннельные диоды

ВАХ туннельного диода

ВАХ туннельного диода

ВАХ туннельного диода

ВАХ туннельного диода

ВАХ туннельного диода

Обращенный диод

Расчет ВАХ барьера Шоттки

Расчет ВАХ барьера Шоттки

ВАХ диода Шоттки

Диод Шоттки

Диоды Шоттки характеризуются быстрой рекомбинацией инжектированных носителей (время жизни носителей крайне мало), а значит и высоким быстродействием. Диоды Шоттки характеризуются быстрой рекомбинацией инжектированных носителей (время жизни носителей крайне мало), а значит и высоким быстродействием. Благодаря минимальному сопротивлению базы и отсутствию процессов накопления и рассасывания избыточных зарядов, быстро-действие получается достаточно высоким: граничная частота .