Задача
Известно, что при Т=300 К кремниевый диод pn+-типа, то есть с повышенным уровнем легирования n-области, имеет следующие параметры: Wp=11 мкм; Dn=20 см2с-1; tn=0,2 мкс; А=10-3 см2. Вычислите:
а) избыточную концентрацию электронов в p-области как функцию расстояния от плоскости перехода, считая, что ток I=1,2 мА;
б) электрический заряд, накопленный в нейтральной p-области;
в) номиналы основных элементов эквивалентной схемы диода для малого сигнала при заданном токе I, то есть дифференциального (динамического) сопротивления и диффузной ёмкости.
Решение
а) Диффузионная длина электронов Ln=(Dntn)1/2=(20*2*10-7)1/2=2*10-3 см. Так как Wp=100 мкм, то Wp>Ln; имеем диод с толстой базой. Используя формулы
I=In(xn)+Ip(xn) и Iнас=qni2A(Dn/(NaLn)+Dp/(NdLp)), получаем:
I=In(0)=qADnn’pO(0)/Ln ,
Откуда избыточная концентрация носителя при х=0
n’pO(0)=ILn/(qADn)=1.2*10-3*2*10-3/(1.6*10-19*10-3*20)=7.5*10-14 см-3.
Находим распределение избыточных электронов в нейтральной n-области, по формуле:
n’p(x)=n’pO*e-x/Ln=7.5*10-14e-x/(2*10^-13) см -3 .
б) Определим электрический заряд, накопленный в нейтральной p области по формуле:
Qn=qALnn’pO(0)=1.6*10-19*10-3*2*10-3*7.5*1014=2.4*10-10 Кл.
в) Дифференциальная проводимость определяется как крутизна (пропорциональная тангенсу угла наклона) вольтамперной характеристики диода
tg a=1/r=dI/dU=(Iнасexp(U/UT))/UT=I/UT
откуда находим дифференциальное сопротивление
r=UT/I=21.7 Ом
и в соответствии с уравнением: Сдиф=(Iнасexp(U/UT))/UT=dIu/dU находим диффузную ёмкость:
Сдиф=tpI/UT=8.8 нФ
Ответ
Избыточная концентрация электронов в нейтральной р-области: n’pO(0)= 7.5*10-14 см-3; электрический заряд, накопленный в нейтральной p области: Qn=2.4*10-10 Кл; дифференциальное сопротивление: r=21.7 Ом и диффузная ёмкость: Сдиф=8.8 нФ.
диод шоттки блок питание
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Область применения диодов Шоттки определяется их основными характеристиками:
1) низкое прямое падение напряжение;
2) высокое быстродействие;
) фактическое отсутствие заряда обратного восстановления.
Предпочтительным является применение диодов Шоттки в низковольтных мощных выпрямителях с выходным напряжением в несколько десятков вольт, на высоких частотах переключения.
Диоды могут успешно применяться в импульсных источниках питания, конверторах, устройства заряда батарей и так далее.
Самое читаемое:
Диагностика и ремонт СВ-передатчика
Провести
ремонт радиоэлектронного изделия, значит восстановить его работоспособность.
Чтобы провести ремонт необходимо определить является ли изделие
ремонтопригодным. При ремонте узлы изделия могут быть заменены полностью или
частично. После проведения замены элементов в ремонтируемом изделии необходимо
провести регулировки и наст ...