Wzór Einsteina
Czas życia nośników (mniejszościowych nadmiarowych) tzn. dziur w obszarze n lub elektronów w obszarze p , jest to taki przedział czasu po którym nadmiarowa koncentracja tych nośników maleje 1/e razy w stosunku do wartości początkowej ∆n(t)=n0 exp(-τ/τn) Charakterystyki diod tunelowych Si, Ge, GaAs
Podział pola charakterystyk wyjściowych Układ OB.
Układ OE.
1-zakres odcięcia, 2-zakres pracy, 3-zakres nasycenia 4-zakres mocy admisyjnej,
Wpływ temperatury na konduktywność Pole wbudowane
Ewo= Pojemność złączowa
C*j=A Pojemność dyfuzyjna
C*α = istnieje tylko przy polaryzacji w kierunku przewodzenia
Małosygnałowy schemat zastępczy diody
Ru-rezystancja upływu Rsz- rezystancja szeregowa rr-rezystancja różniczkowa |
Schemat pomiarowy h12 , h22
Parametry hybrydowe
Charakterystyki w układzie OB.
|
Charakterystyki w układzie OE
Charakterystyki w układzie OB. Charakterystyki w układzie OE.
schemat zastępczy dla układu OE (z par. hybryd)
schemat zastępczy dla układu OB
|
Przebieg prądów zerowych w f-cji kolektora:
ICBO<ICES<ICER<ICEO ICEO=ICBO+βNICBO=(1+βN) ICBO≈ βNICBO βN - wzmocnienie prądowe tranzystora Zależność koncentracji od temperatury:
Zależność energii Fermiego od temperatury:
Typu n : WF-Wi=kT*ln(ND/ni) nad środkiem pasma
Typu p : WF-Wi=kT*ln(ni/NA) poniżej środka pasma
F-cja Fermiego - prawdopodobieństwo obsadzenia określonego poziomu o energii W przez elektron lub dziurę.
Napięcie dyfuzyjne:
Napięcie przebicia:
Model zastępczy diody pojemnościowej Cj-pojemność złączowa Rs-rezystancja szeregowa Ru-rezystancja upływu Ls-indukcyjność szeregowa Co-pojemność obwodowa
Małe częstotliwości duze częstotliwości
Charakterystyki diod: zwrotnej, ostrzowej, Schottky'ego:
|
Dioda tunelowa:
UFP - napięcie przewodzenia, przy którym prąd dyfuzji jest równy Ip rd - rezystancja dynamiczna
Prądy zerowe są to najmniejsze prądy które mogą płynąć przy polaryzacji w kierunku zaporowym złącza.
ld≈0,3µm Gęstość prądu unoszenia:
τu=q(mµn+pµp)E
fB=1/2Лτu fα=βfB fτ=ωτ/2Л f1=ω1/2Л
ω1=pulsacja przy której moduł wzmocnienia prądowego maleje do jedności ωτ=pole wzmocnienia teoretycznie ωτ= ω1 w rzeczywistości ωτ<ω1 fmax= βf fτ=1/2Лτp
Parametry Z Z11=u1/i1|i2=0 impedancja wejściowa Z12=u1/i2|i1=0 impedanca zwrotna Z21=u2/i1|i2=0 impedancja przejsciowa Z22=u2/i2|i1=0 impedancja wyjściowa
Rozwarcie realizowane jest przez ustawienie cewki szeregowo w obwód U=0 Zwarcie realizowane jest przez wstawienie kondensatora równolegle i=0
µn=qFzd/mn* Fzd=średni czas zderzeń z atomami
Dn Dp µn µp
cm2/s cm2/s cm2/vs cm2/vs
Ge 100 50 9900 1900
Si 35 12,5 1350 480
GaAs 220 10 8500 400
D-współczynnik dyfuzji µ-ruchliwość
Ruchliwość: Zależność ruchliwości nośników od temperatury:
|
Wykres funkcji Fermiego w funkcji temperatury
Droga dyfuzyjna - odległość na której koncentracja dyfundujących i rekombinujących nośników maleje e-krotnie
Prąd diody
I=IS(exp
IS=q n2i ( Częstotliwości graniczne fβ<fτ<fl<fα<fmax fα , fβ - czestotliwości przy których moduły wzmocnienia maleją do
wartości
fα=
|
-UCB[V]
10V
IE=0
IE=0,5mA
IE=1mA
1V
UEB[V]
Charakterystyka oddziaływania wstecznego (OB)
IE[mA]
IC[mA]
IE
ICBO
IC1
IC2
UCB=-10V
UCB=-20V
Charakterystyka przejściowa (OB)
IE=0
IE=1mA
IE=2mA
IE=3mA
IC[mA]
-UCB[V]
Charakterystyka wyjściowa (OB)
Charakterystyka wejściowa (OB)
UEB[V]
IE[mA]
UEB
IE1
IE2
UCB<0
UCB=0
1V
ln(δn)
1/T
4
3
2
1
IE=const.
-UCE[V]
IC[mA]
0
2
IE=const.
1
4
3
IC[mA]
-UCB[V]
0
I[mA]
U[V]
2,0
1,0
0,8
0,4
0
GaAs
Si
Ge
Charakterystyka wejściowa (OE)
UCE=0
UCE<0
UBE1
UBE2
IB
IB[uA]
-UBE[V]
Charakterystyka wyjściowa (OE)
IC[mA]
IB=0
-UCE[V]
IB=5uA
IB=10uA
IB=15uA
Charakterystyki przejściowe (OE)
IB
ICE0
IC2
IC1
UCE=-20V
UCE=-10V
IC[mA]
IB[uA]
Charakterystyka oddziaływania wstecznego (OE)
1V
UBE[V]
-UCE[V]
IB=15uA
IB=5uA
IB=0
100
900
T[K]
ρ[Ωm]
Cu
10-12
10-8
10-4
Zależność rezystywności od temperatury
Zależność rezystywności od temperatury
ρ[Ωm]
1
104
100
200
300
900
T[K]
Si
10-4
1
0,5
fp(…)
~e
-5 W=WF 5
1
0,5
-5 0 5 5
fn(…)
T[K]
µn (m2/vs
10-2
2
1,5
1
0,5
0
100 200 300 400 500
µn~T-2,6
I
U
UVP
Ip
IV
Up
UV
~1/rd
zwrotna
0,2 0,4 0,6
U[V]
Schottky'ego
I
ostrzowa
Termiczna generacja par elektron-dziura
Jonizacja atomów domieszek
T [K]
1021
0
100 200 300 400 500
n [m-3]
-U [V]
ICBO
ICES
ICER
ICEO