Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Elementy Elektroniczne DIODA PÓŁPRZEWODNIKOWA ANODA KATODA Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Elementy Elektroniczne DIODA PÓŁPRZEWODNIKOWA ANODA KATODA Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100."— Zapis prezentacji:

1 Elementy Elektroniczne DIODA PÓŁPRZEWODNIKOWA ANODA KATODA Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

2 Elementy Elektroniczne ZŁĄCZE P-N p p – dziury, nośniki większościowe n p – elektrony, nośniki mniejszościowe N A (-) – zjonizowane ujemnie akceptory (nieruchome) półprzewodnik typ p (dominujące przew. dziurowe) Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

3 Elementy Elektroniczne ZŁĄCZE P-N n n – elektrony, nośniki większościowe p n – dziury, nośniki mniejszościowe N D (+) – zjonizowane dodatnio donory (nieruchome) półprzewodnik typ n (dominujące przew. elektronowe) Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

4 Elementy Elektroniczne ZŁĄCZE P-N np półprzewodnik typ ppółprzewodnik typ n xjxj złącze technologiczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

5 Elementy Elektroniczne ZŁĄCZE P-N Złącze p-n jest formowane w materiałach półprzewodnikowych przy wykorzystaniu specjalnych operacji technologicznych, takich jak: domieszkowanie dyfuzyjne, implantacja jonów, epitaksja. Formowanie złącza p-n jest podstawową operacją przy wytwarzaniu struktur półprzewodnikowych, czy układów scalonych Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

6 Elementy Elektroniczne ZŁĄCZE P-N Złącze skokowe NDND NANA xxjxj N podłoże (Si) typu n Warstwa EPI typu p Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

7 Elementy Elektroniczne ZŁĄCZE P-N Złącze liniowe NDND NANA xxjxj N podłoże (Si) typu n Warstwa dyfuzyjna typu p Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

8 Elementy Elektroniczne USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

9 Elementy Elektroniczne USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N pn xjxj Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

10 Elementy Elektroniczne USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N pn xjxj Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

11 Elementy Elektroniczne USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N pn xjxj Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

12 Elementy Elektroniczne USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N Istnienie gradientu koncentracji nośników jest przyczyną dyfuzji: elektronów z obszaru typu n do obszaru typu p dziur z obszaru typu p do obszaru typu n Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

13 Elementy Elektroniczne USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N dyfuzyjny strumień elektronów (nośniki większościowe) dyfuzyjny strumień dziur (nośniki większościowe) np xjxj Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

14 Elementy Elektroniczne USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N pn +x n xjxj -x p Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

15 Elementy Elektroniczne USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N W wyniku dyfuzyjnego przepływu nośników większościowych obszar w pobliżu złącza zastaje zubożony w nośniki. Przyjmuje się, że obszar pomiędzy współrzędnymi (-x p ) i (+x n ) jest całkowicie pozbawiony nośników W obszarze zubożonym pozostają nieskompensowane ładunki zjonizowanych donorów i akceptorów Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

16 Elementy Elektroniczne USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N xjxj +x n -x p E pn Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

17 Elementy Elektroniczne USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N W konsekwencji w obszarze zubożonym, pomiędzy współrzędnymi (-xp) i (+xn), pojawia się: pole elektryczne o natężeniu E Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

18 Elementy Elektroniczne USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N E pn +x n xjxj -x p Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

19 Elementy Elektroniczne USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N Pojawienie się pola elektrycznego powoduje powstanie prądów unoszenia dziur i elektronów, które dotrą do obszaru zubożonego Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

20 Elementy Elektroniczne USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N unoszeniowy strumień elektronów (nośniki mniejszościowe) unoszeniowy strumień dziur (nośniki mniejszościowe) np xjxj Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

21 Elementy Elektroniczne USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N Enp Obszar zubożony +x n xjxj -x p Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

22 Elementy Elektroniczne USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N Obszar złącza dyfuzja unoszenie np E Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

23 Elementy Elektroniczne USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N Prądy dyfuzji (nośniki większościowe) Prądy unoszenia (nośniki mniejszościowe) Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

24 Elementy Elektroniczne MODEL PASMOWY ZŁĄCZA P-N Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

25 Elementy Elektroniczne MODEL PASMOWY ZŁĄCZA P-N WFWF WCWC WVWV WiWi np WFWF WCWC WVWV xx WW W1W1 W2W2 WiWi Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

26 Elementy Elektroniczne MODEL PASMOWY ZŁĄCZA P-N WFWF WCWC WVWV n p WFWF WCWC WVWV x W W1W1 W2W2 W= W 1 + W 2 Obszar złącza bariera energetyczna WiWi WiWi Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

27 Elementy Elektroniczne NAPIĘCIE DYFUZYJNE-BARIERA POTENCJAŁU W złączu pojawia się bariera energetyczna Napięcie dyfuzyjne (bariera potencjału) Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

28 Elementy Elektroniczne NAPIĘCIE DYFUZYJNE-BARIERA POTENCJAŁU Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

29 Elementy Elektroniczne NAPIĘCIE DYFUZYJNE-BARIERA POTENCJAŁU Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

30 Elementy Elektroniczne NAPIĘCIE DYFUZYJNE-BARIERA POTENCJAŁU Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

31 Elementy Elektroniczne NAPIĘCIE DYFUZYJNE-BARIERA POTENCJAŁU Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

32 Elementy Elektroniczne NAPIĘCIE DYFUZYJNE-BARIERA POTENCJAŁU Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

33 Elementy Elektroniczne NAPIĘCIE DYFUZYJNE-BARIERA POTENCJAŁU Napięcie dyfuzyjne (bariera potencjału) zależy od: 1.Stopnia domieszkowania poszczególnych obszarów złącza 2.Materiału z którego wykonane jest złącze p-n 3.Temperatury Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

34 Elementy Elektroniczne NAPIĘCIE DYFUZYJNE-BARIERA POTENCJAŁU Materiał Bariera potencjału [V] German (Ge) 0.3 - 0.4 Krzemogerman (SiGe) 0.4 - 0.5 Krzem (Si) 0.6 - 0.7 Fosforek Indu (InP) 0.9 - 1.0 Arsenek Galu (GaAs) 1.0 - 1.2 Węglik krzemu (SiC) 2.4 - 2.5 Azotek galu (GaN) 3.2 - 3.4 Warstwy diament. (C) 4.7 - 4.9 Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

35 Elementy Elektroniczne SZEROKOŚĆ OBSZARU ZUBOŻONEGO – SZEROKOŚĆ ZŁĄCZA Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

36 Elementy Elektroniczne SZEROKOŚĆ OBSZARU ZUBOŻONEGO – SZEROKOŚĆ ZŁĄCZA np Obszar złącza 0 -x p +x n xdxd Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

37 Elementy Elektroniczne SZEROKOŚĆ OBSZARU ZUBOŻONEGO – SZEROKOŚĆ ZŁĄCZA Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

38 Elementy Elektroniczne SZEROKOŚĆ OBSZARU ZUBOŻONEGO – SZEROKOŚĆ ZŁĄCZA Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

39 Elementy Elektroniczne SZEROKOŚĆ OBSZARU ZUBOŻONEGO – SZEROKOŚĆ ZŁĄCZA polaryzacja w kierunku przewodzenia (+U) polaryzacja w kierunku zaporowym (-U) Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

40 Elementy Elektroniczne SZEROKOŚĆ ZŁĄCZA – POLARYZACJA W KIERUNKU PRZEWODZENIA Wzrost napięcia polaryzującego (+U) powoduje zmniejszanie się szerokości złącza. Jeżeli wartość napięcia polaryzującego jest równa wartości bariery potencjału, wówczas znika obszar zubożony, czyli : x d = 0 Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

41 Elementy Elektroniczne SZEROKOŚĆ ZŁĄCZA – POLARYZACJA W KIERUNKU PRZEWODZENIA p p n xd0xd0 n xd1xd1 napięcie polaryzujące Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

42 Elementy Elektroniczne SZEROKOŚĆ ZŁĄCZA – POLARYZACJA W KIERUNKU PRZEWODZENIA p p n xd0xd0 n xd2=0xd2=0 napięcie polaryzujące Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

43 Elementy Elektroniczne Przy napięciu polaryzującym złącze w kierunku przewodzenia, o wartości równej wartości napięcia dyfuzyjnego w złączu, znika obszar zubożony w nośniki (obszar ładunku przestrzennego). Znika zatem również pole elektryczne, przeciwdziałające dyfuzji nośników większościowych Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

44 Elementy Elektroniczne SZEROKOŚĆ ZŁĄCZA – POLARYZACJA W KIERUNKU ZAPOROWYM p p n xd0xd0 n xd3xd3 napięcie polaryzujące Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

45 Elementy Elektroniczne Przy napięciu polaryzującym złącze w kierunku zaporowym, obszar zubożony w nośniki (obszar ładunku przestrzennego), poszerza się, co powoduje, że pole elektryczne, istniejące w tym obszarze przeciwdziała dyfuzji nośników większościowych Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

46 Elementy Elektroniczne SZEROKOŚĆ ZŁĄCZA – ZŁĄCZA NIESYMETRYCZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

47 Elementy Elektroniczne SZEROKOŚĆ ZŁĄCZA – ZŁĄCZA NIESYMETRYCZNE P+P+P+P+n +x n -x p xjxj xdxd NANANANA NDNDNDND p n+n+n+n+ +x n -x p xjxj xdxd NANANANA NDNDNDND Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

48 Elementy Elektroniczne SZEROKOŚĆ ZŁĄCZA – ZŁĄCZA NIESYMETRYCZNE N – koncentracja domieszki w słabiej domieszkowanej części złącza Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

49 Elementy Elektroniczne PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

50 Elementy Elektroniczne PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N Obszar złącza WFWF WCWC WVWV n p WFWF WCWC WVWV x W WiWi WiWi J nD J pD J nu J pu Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

51 Elementy Elektroniczne PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N W stanie równowagi składowe prądu dyfuzji i unoszenia kompensują się osobno dla dziur i elektronów. Wypadkowy prąd płynący przez złącze będzie wynosił zero Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

52 Elementy Elektroniczne POLARYZACJA ZŁĄCZA P-N W KIERUNKU PRZEWODZENIA n p NAPIĘCIE POLARYZUJĄCE NAPIĘCIE DYFUZYJNE NAPIĘCIA SIĘ ODEJMUJĄ Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

53 Elementy Elektroniczne PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N (BRAK POLARYZACJI) Obszar złącza WFWF WCWC WVWV n p WFWF WCWC WVWV x W WiWi WiWi J nD J pD J nu J pu Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

54 Elementy Elektroniczne PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N (PRZEWODZENIE) WFWF WCWC WVWV np WFWF WCWC WVWV x W WiWi WiWi J nD J pD J nu J pu Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

55 Elementy Elektroniczne PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N Przy polaryzacji w kierunku przewodzenia: 1. 1. Całkowite napięcie na warstwie zubożonej ulega zmniejszeniu, 2. 2. Maleje działanie pola elektrycznego ograniczającego dyfuzję nośników większościowych: elektronów z obszaru n do p oraz dziur w obszaru p do n, 3. 3. Wzrost napięcia zewnętrznego powinien zatem skutkować wzrostem prądu dyfuzji, przepływającego przez złącze p-n, Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

56 Elementy Elektroniczne PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N Ten sposób polaryzacji ułatwia przepływ prądu przez złącze p-n: przewodzenie Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

57 Elementy Elektroniczne PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N POLARYZOWANE W KIERUNKU PRZEWODZENIAnp DYFUZYJNE PRĄDY NOŚNIKÓW WIEKSZOŚCIOWYCH Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

58 Elementy Elektroniczne PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N POLARYZOWANE W KIERUNKU PRZEWODZENIA PRZEWODZENIE 1. 1. Prąd płynący przez złącze p-n spolaryzowane w kierunku przewodzenia jest sumą prądów nośników większościowych płynących z poszczególnych obszarów, 2. 2. Wartość prądu zależy od wartości doprowadzonego napięcia polaryzującego, 3. 3. Nośniki większościowe, po przejściu do obszarów o przeciwnym typie przewodnictwa stają się nośnikami mniejszościowymi Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

59 Elementy Elektroniczne CHARAKTERYSTYKA PRĄDOWO-NAPIĘCIOWA 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 1.02.03.04.05.0 CGaNSiCGaAsInPSiSiGeGe Napięcie [V] Prąd w kierunku przewodzenia [mA] kierunek przewodzenia Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

60 Elementy Elektroniczne CHARAKTERYSTYKA PRĄDOWO-NAPIĘCIOWA Napięcie [V] 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.40.60.81.0 Prąd w kierunku przewodzenia [mA] SiGe niewielki wzrost wartości prądu szybki wzrost wartości prądu punkt przegięcia 0.30.7 Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

61 Elementy Elektroniczne POLARYZACJA ZŁĄCZA P-N W KIERUNKU ZAPOROWYM n p NAPIĘCIE POLARYZUJĄCE NAPIĘCIE DYFUZYJNE NAPIĘCIA SIĘ DODAJĄ Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

62 Elementy Elektroniczne PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N (BRAK POLARYZACJI) Obszar złącza WFWF WCWC WVWV n p WFWF WCWC WVWV x W WiWi WiWi J nD J pD J nu J pu Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

63 Elementy Elektroniczne PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N (ZAPOROWY) WFWF WCWC WVWV np WFWF WCWC WVWV x W WiWi WiWi J nu J pu E Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

64 Elementy Elektroniczne PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N Przy polaryzacji w kierunku zaporowym: 1. 1. Całkowite napięcie na warstwie zubożonej jest równe sumie napięcia polaryzującego i napięcia dyfuzyjnego, 2. 2. Pole elektryczne w warstwie przeciwdziała dyfuzji nośników: elektronów z obszaru n do p oraz dziur w obszaru p do n. Prądy dyfuzji znikają dla napięć polaryzujących o wartościach na poziomie dzięsiątych części wolta. 3. 3. Prądy unoszenia – czyli prądy nośników mniejszościowych – przepływają przez złącze bez przeszkód Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

65 Elementy Elektroniczne PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N Ten sposób polaryzacji utrudnia przepływ prądu przez złącze p-n: zaporowy Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

66 Elementy Elektroniczne PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N POLARYZOWANE W KIERUNKU ZAPOROWYM npn UNOSZENIOWE PRĄDY NOŚNIKÓW MNIEJSZOŚCIOWYCH Enp Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

67 Elementy Elektroniczne PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N POLARYZOWANE W KIERUNKU ZAPOROWYM ZAPOROWY 1. 1. Prąd płynący przez złącze p-n spolaryzowane w kierunku zaporowym jest sumą prądów nośników mniejszościowych 2. 2. O wartości tego prądu decyduje koncentracja nośników mniejszościowych (dziur w obszarze typu n i elektronów w obszarze typu p) 3. 3. Wartość tego prądu nie zależy od wartości doprowadzonego napięcia polaryzującego, w dużym zakresie zmian tego napięcia Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

68 Elementy Elektroniczne CHARAKTERYSTYKA PRĄDOWO-NAPIĘCIOWA niewielki prąd nośników mniejszościowych Wzrost prądu możliwy tylko poprzez zwiększenie koncentracji nośników mniejszościowych w poszczególnych obszarach złącza Napięcie [V] Prąd w kierunku zaporowym Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

69 Elementy Elektroniczne CHARAKTERYSTYKA PRĄDOWO-NAPIĘCIOWA UFUF IFIF IRIR URUR zaporowy (reverse) przewodzenie (forward) Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

70 Elementy Elektroniczne CHARAKTERYSTYKA PRĄDOWO-NAPIĘCIOWA RÓWNANIE SHOCKLEY`A I S – prąd nasycenia, U – napięcie polaryzujące. Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

71 Elementy Elektroniczne CHARAKTERYSTYKA PRĄDOWO-NAPIĘCIOWA RÓWNANIE SHOCKLEY`A Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

72 Elementy Elektroniczne CHARAKTERYSTYKA PRĄDOWO-NAPIĘCIOWA RÓWNANIE SHOCKLEY`A D p, D n – współczynniki dyfuzji dziur i elektronów, L p, L n – średnia droga dyfuzji dziur i elektronów, p n0, n p0 – koncentracje nośników mniejszościowych. Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

73 Elementy Elektroniczne CHARAKTERYSTYKA I-U DIODY RZECZYWISTEJ Równanie Shockley`a zostało wyprowadzone przy wielu założeniach upraszczających Kształt charakterystyki prądowo- napięciowej rzeczywistej diody półprzewodnikowej jest modyfikowany przez wiele czynników Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

74 Elementy Elektroniczne CHARAKTERYSTYKA PRĄDOWO-NAPIĘCIOWA UFUF IFIF IRIR URUR zaporowy (reverse) przewodzenie (forward) GENERACJA REKOMBINACJA Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

75 Elementy Elektroniczne CHARAKTERYSTYKA I-U DIODY RZECZYWISTEJ Wpływ zjawiska rekombinacji i generacji + + WCWC WVWV x + Rekombinacja + + WCWC WVWV x + Generacja Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

76 Elementy Elektroniczne CHARAKTERYSTYKA I-U DIODY RZECZYWISTEJ Wpływ zjawiska rekombinacji (przewodzenie) + + WCWC WVWV x + Rekombinacja polaryzacja złącza w kierunku przewodzenianp Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

77 Elementy Elektroniczne CHARAKTERYSTYKA I-U DIODY RZECZYWISTEJ Wpływ zjawiska rekombinacji (przewodzenie) m – współczynnik doskonałości złącza, parametr rekombinacyjny (m=1-2) Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

78 Elementy Elektroniczne CHARAKTERYSTYKA I-U DIODY RZECZYWISTEJ Wpływ zjawiska generacji (zaporowy) + + WCWC WVWV x + Generacja Polaryzacja złącza w kierunku zaporowym Enp Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

79 Elementy Elektroniczne CHARAKTERYSTYKA I-U DIODY RZECZYWISTEJ Wpływ zjawiska generacji (zaporowy) U R [V] ISIS ISIS ISIS IGIG IGIG 10 -13 -11 -9 I R [A] Ge Si GaAs Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

80 Elementy Elektroniczne CHARAKTERYSTYKA I-U DIODY Wiele nowych informacji można odczytać z charakterystyki I-U rysowanej w układzie półlogarytmicznym Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

81 Elementy Elektroniczne CHARAKTERYSTYKA I-U DIODY 10 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0.20.40.60.81.00 U[V]U[V] I[A]I[A] 1 3 5 7 9 nachylenie charakterystyki wykres charakterystyki I-U diody wg równania Shockley`a Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

82 Elementy Elektroniczne CHARAKTERYSTYKA I-U DIODY RZECZYWISTEJ 10 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0.20.40.60.81.00 U[V]U[V] I[A]I[A] Charakterystyka diody rzeczywistej Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

83 Elementy Elektroniczne rezystancja szeregowa rSrS rezystancja upływu rUrU DIODA RZECZYWISTA Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

84 Elementy Elektroniczne PRZEBICIE ZŁĄCZA P-N Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

85 Elementy Elektroniczne PRZEBICIE ZŁĄCZA P-N Przebicie złącza p-n polega na gwałtownym wzroście prądu o kilka rzędów wartości w niewielkim zakresie zmian napięcia, rzędu kilkuset miliwoltów Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

86 Elementy Elektroniczne PRZEBICIE ZŁĄCZA P-N PRZEBICIE TUNELOWE(ZENERA) LAWINOWE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

87 Elementy Elektroniczne PRZEBICIE ZŁĄCZA P-N (TUNELOWE ZENERA) Przebicie tunelowe Zenera polega na tunelowym – bez zmian energii – przejściu elektronów z pasma podstawowego do pasma przewodnictwa Przebicie tunelowe Zenera zachodzi w cienkich złączach przy polach elektrycznych na poziomie E=10 [V/m] 8 Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

88 Elementy Elektroniczne PRZEBICIE ZŁĄCZA P-N (TUNELOWE ZENERA) Pasmo przewodnictwa Pasmo walencyjne WFWF WFWF WVWV WVWV WCWC WCWC W W1W1 W2W2 W1W1 W2W2 n p x wąskie złącze Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

89 Elementy Elektroniczne PRZEBICIE ZŁĄCZA P-N (POWIELANIE LAWINOWE) Powielanie lawinowe polega na jonizacji atomów sieci krystalicznej w złączu p-n przez nośniki przyspieszane w polu elektrycznym Powielanie lawinowe zachodzi w szerokich złączach przy polach elektrycznych na poziomie E=10 [V/m] 6 Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

90 Elementy Elektroniczne PRZEBICIE ZŁĄCZA P-N (POWIELANIE LAWINOWE) np Si szerokie złącze Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

91 Elementy Elektroniczne CHARAKTERYSTYKA PRĄDOWO-NAPIĘCIOWA UWZGLĘDNIAJĄCA PRZEBICIE URUR U BR IRIR U BR – napięcie przebicia złącza Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

92 Elementy Elektroniczne CHARAKTERYSTYKA PRĄDOWO-NAPIĘCIOWA DIODA PROSTOWNICZA Typowy zakres pracy UFUF URUR IFIF IRIR U BR U F = 0.7V(Si) U F = 0.3V(Ge) Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

93 Elementy Elektroniczne CHARAKTERYSTYKA I-U - WPŁYW TEMPERATURY UFUF URUR IFIF IRIR U BR 0.7V 1mA 1μA1μA 0.7V-ΔU 25°C25°C+ΔT Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

94 Elementy Elektroniczne PRZEŁĄCZANIE ZŁĄCZA P-N Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

95 Elementy Elektroniczne UFUF IFIF IRIR URUR t t czas przełączania Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

96 Elementy Elektroniczne PRZEŁĄCZANIE ZŁĄCZA P-N npnnp Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

97 Elementy Elektroniczne PRZEŁĄCZANIE ZŁĄCZA P-N npnnp Nośniki mniejszościowe Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

98 Elementy Elektroniczne PRZEŁĄCZANIE ZŁĄCZA P-N npnnp E Nośniki mniejszościowe Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

99 Elementy Elektroniczne PRZEŁĄCZANIE ZŁĄCZA P-N npnnp E Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

100 Elementy Elektroniczne PRZEŁĄCZANIE ZŁĄCZA P-N t rr trtr tftf 0.9I R 0.1I R IRIR IFIF t rr - całkowity czas przełączania t Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

101 Elementy Elektroniczne SCHEMATY ZASTĘPCZE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

102 Elementy Elektroniczne SCHEMATY ZASTĘPCZE DYNAMICZNY SCHEMAT ZASTĘPCZY NIELINIOWYLINIOWY STATYCZNYDYNAMICZNY QASI STATYCZNY QASI- STATYCZNY m.cz.śr.cz. w.cz w.cz. Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

103 Elementy Elektroniczne SCHEMATY ZASTĘPCZE NIELINIOWE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

104 Elementy Elektroniczne SCHEMAT ZASTĘPCZY – NIELINIOWY STATYCZNY ruru rsrs I(U) rsrs ruru przewodzenie zaporowy Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

105 Elementy Elektroniczne SCHEMAT ZASTĘPCZY – NIELINIOWY DYNAMICZNY ruru rsrs CJCJ CdCd ruru zaporowy CJCJ rsrs przewodzenie CdCd Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

106 Elementy Elektroniczne POJEMNOŚĆ ZŁĄCZOWA C j POJEMNOŚĆ DYFUZYJNA C d Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

107 Elementy Elektroniczne POJEMNOŚĆ ZŁĄCZOWA C J U1U1 np Q1Q1Q1Q1 U2U2 np Q2Q2Q2Q2 polaryzacja złącza p-n w kierunku zaporowym Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

108 Elementy Elektroniczne POJEMNOŚĆ ZŁĄCZOWA C J U1U1 np Q1Q1Q1Q1 U2U2 np Q2Q2Q2Q2 Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

109 Elementy Elektroniczne POJEMNOŚĆ ZŁĄCZOWA C J Pojemność złączowa C j odgrywa istotną rolę przy polaryzacji złącza p-n w kierunku zaporowym Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

110 Elementy Elektroniczne POJEMNOŚĆ DYFUZYJNA C d np C x koncentracja dziur Q1Q1Q1Q1 U1U1 np C x Q2Q2Q2Q2 U2U2 polaryzacja złącza p-n w kierunku przewodzenia Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

111 Elementy Elektroniczne np C x Q1Q1Q1Q1 U1U1 n p C x Q2Q2Q2Q2 U2U2 POJEMNOŚĆ DYFUZYJNA C d Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

112 Elementy Elektroniczne POJEMNOŚĆ DYFUZYJNA C d Pojemność dyfuzyjna C d odgrywa istotną rolę przy polaryzacji złącza p-n w kierunku przewodzenia Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

113 Elementy Elektroniczne SCHEMATY ZASTĘPCZE LINIOWE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

114 Elementy Elektroniczne SCHEMATY ZASTĘPCZE LINIOWE UFUF URUR IRIR IFIF ΔIΔI ΔIΔI ΔUΔUΔUΔU ΔU { "@context": "http://schema.org", "@type": "ImageObject", "contentUrl": "http://images.slideplayer.pl/1/56343/slides/slide_114.jpg", "name": "Elementy Elektroniczne SCHEMATY ZASTĘPCZE LINIOWE UFUF URUR IRIR IFIF ΔIΔI ΔIΔI ΔUΔUΔUΔU ΔU

115 Elementy Elektroniczne DEFINICJA REZYSTANCJI RÓŻNICZKOWEJ Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

116 Elementy Elektroniczne REZYSTANCJA RÓŻNICZKOWA ΔI2ΔI2 ΔUΔUΔUΔU I U ΔI1ΔI1 Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

117 Elementy Elektroniczne REZYSTANCJA RÓŻNICZKOWA DEFINICJA KONDUKTANCJI (REZYSTANCJI) RÓŻNICZKOWEJ Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

118 Elementy Elektroniczne REZYSTANCJA RÓŻNICZKOWA Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

119 Elementy Elektroniczne REZYSTANCJA RÓŻNICZKOWA Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

120 Elementy Elektroniczne REZYSTANCJA RÓŻNICZKOWA Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

121 Elementy Elektroniczne REZYSTANCJA RÓŻNICZKOWA Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

122 Elementy Elektroniczne REZYSTANCJA RÓŻNICZKOWA Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

123 Elementy Elektroniczne REZYSTANCJA RÓŻNICZKOWA Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

124 Elementy Elektroniczne REZYSTANCJA RÓŻNICZKOWA Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

125 Elementy Elektroniczne REZYSTANCJA RÓŻNICZKOWA UFUF URUR IFIF IRIR Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

126 Elementy Elektroniczne REZYSTANCJA RÓŻNICZKOWA UFUF URUR IFIF IRIR Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

127 Elementy Elektroniczne SCHEMAT ZASTĘPCZY – NIELINIOWY STATYCZNY ruru rsrs r rsrs przewodzenier ruru zaporowy r Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

128 Elementy Elektroniczne SCHEMAT ZASTĘPCZY – NIELINIOWY DYNAMICZNY ruru rsrs przewodzenie CdCdr ruru rsrs CJCJ CdCd r zaporowy CJCJ r Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

129 Elementy Elektroniczne MODEL DIODY – ODCINKAMI LINIOWY UFUF URUR IFIF IRIR AK Kierunek przewodzenia Kierunek zaporowy model diody idealnej AK Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

130 Elementy Elektroniczne MODEL DIODY – ODCINKAMI LINIOWY UFUF URUR IFIF IRIR Kierunek przewodzenia Kierunek zaporowy model diody praktyczny AK AK UFUF - + Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

131 Elementy Elektroniczne MODEL DIODY – ODCINKAMI LINIOWY UFUF URUR IFIF IRIR Kierunek przewodzenia Kierunek zaporowy model diody złożony AK AK UFUF - + rdrd rUrU IRIR Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

132 Elementy Elektroniczne ANODA KATODA DIODA ZENERA Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

133 Elementy Elektroniczne DIODA ZENERA IFIF IRIR UFUF URUR Typowy zakres pracy Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

134 Elementy Elektroniczne DIODA ZENERA IFIF IRIR UFUF URUR ΔIΔI ΔUΔU impedancja Zz= ΔUz/ΔIzZz= ΔUz/ΔIz Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

135 Elementy Elektroniczne DIODA ZENERA U we U wy R Prosty układ stabilizacji napięcia IFIF IRIR UFUF URUR ΔIΔI ΔU wy U we1 U we2 U wy ΔU we U we prosta obciążenia Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

136 Elementy Elektroniczne MODEL DIODY - DIODA ZENERA IFIF IRIR UFUF URUR AK UZUZ -+ UZUZ idealny Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

137 Elementy Elektroniczne MODEL DIODY - DIODA ZENERA IFIF IRIR UFUF URUR AK UZUZ - + UZUZ praktyczny rZrZ Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

138 Elementy Elektroniczne DIODA POJEMNOŚCIOWA - VARACTOR Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

139 Elementy Elektroniczne DIODA POJEMNOŚCIOWA - VARACTOR np dielektrykelektroda Spolaryzowana zaporowo dioda pojemnościowa – zmienna pojemność C1C1 d1d1 Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

140 Elementy Elektroniczne DIODA POJEMNOŚCIOWA - VARACTOR C2 { "@context": "http://schema.org", "@type": "ImageObject", "contentUrl": "http://images.slideplayer.pl/1/56343/slides/slide_140.jpg", "name": "Elementy Elektroniczne DIODA POJEMNOŚCIOWA - VARACTOR C2

141 Elementy Elektroniczne DIODA POJEMNOŚCIOWA -VARACTOR 10100 10 20 30 40 polaryzacja złącza w kierunku zaporowym U [V]pojemność diody C [pF] np d Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

142 Elementy Elektroniczne DIODA TUNELOWA ESAKIEGO Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

143 Elementy Elektroniczne ZŁĄCZE SILNIE DOMIESZKOWANE x x W WcWc WFWF WvWv p+n+ WFWF W p+ WcWc WvWv n+ x WFWF WcWc WvWv W Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

144 Elementy Elektroniczne DIODA TUNELOWA ESAKIEGO IRIR IFIF URUR UFUF U1U1 U2U2 I1I1 I2I2 typowy zakres pracy -r r Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

145 Elementy Elektroniczne DIODA TUNELOWA ESAKIEGO charakterystyka I-U diody tunelowej tunelowy prąd Zenera tunelowy prąd Esakiego Prąd dyfuzyjny IRIR IFIF URUR UFUF charakterystyka I-U diody tunelowej Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

146 Elementy Elektroniczne DIODA TUNELOWA ESAKIEGO IRIR IFIF URUR UFUF 1 x W WcWc WFWF WvWv p+n+ 1 qU R tunelowy prąd Zenera Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

147 Elementy Elektroniczne DIODA TUNELOWA ESAKIEGO IRIR IFIF URUR UFUF 2 x W WcWc WFWF WvWv p+n+ 2 tunelowy prąd Esakiego (niewielki) Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

148 Elementy Elektroniczne DIODA TUNELOWA ESAKIEGO IRIR IFIF URUR UFUF 3 x W WcWc WFWF WvWv p+n+ 3 tunelowy prąd Esakiego (maksymalny) Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

149 Elementy Elektroniczne DIODA TUNELOWA ESAKIEGO x IRIR IFIF URUR UFUF 4 W WcWc WFWF WvWv p+n+ 4 tunelowy prąd Esakiego (niewielki) Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)

150 Elementy Elektroniczne DIODA TUNELOWA ESAKIEGO WcWc WFWF WvWv IRIR IFIF URUR UFUF 5 x Wp+n+ 5 prąd dyfuzyjny Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl)


Pobierz ppt "Elementy Elektroniczne DIODA PÓŁPRZEWODNIKOWA ANODA KATODA Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100."

Podobne prezentacje


Reklamy Google