Elementy Elektroniczne

Prezentacja na temat: "Elementy Elektroniczne"— Zapis prezentacji:

1 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DIODA PÓŁPRZEWODNIKOWA ANODA KATODA

2 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ZŁĄCZE P-N półprzewodnik typ p (dominujące przew. dziurowe) pp – dziury, nośniki większościowe np – elektrony, nośniki mniejszościowe NA(-) – zjonizowane ujemnie akceptory (nieruchome)

3 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ZŁĄCZE P-N półprzewodnik typ n (dominujące przew. elektronowe) nn – elektrony, nośniki większościowe pn – dziury, nośniki mniejszościowe ND(+) – zjonizowane dodatnio donory (nieruchome)

4 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ZŁĄCZE P-N p n półprzewodnik typ p półprzewodnik typ n xj „złącze technologiczne”

5 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( 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

6 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ZŁĄCZE P-N Złącze skokowe Warstwa EPI typu p podłoże (Si) typu n N ND NA xj x

7 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ZŁĄCZE P-N Złącze liniowe Warstwa dyfuzyjna typu p podłoże (Si) typu n N NA ND xj x

8 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N

9 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N p n xj

10 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N p n xj

11 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N p n xj

12 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( 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

13 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N p n dyfuzyjny strumień elektronów (nośniki większościowe) dyfuzyjny strumień dziur (nośniki większościowe) xj

14 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N p n -xp xj +xn

15 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( 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 (-xp) i (+xn) jest całkowicie pozbawiony nośników W obszarze zubożonym pozostają nieskompensowane ładunki zjonizowanych donorów i akceptorów

16 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N E p n -xp xj +xn

17 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( 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

18 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N E p n -xp xj +xn

19 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( 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

20 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N p n unoszeniowy strumień elektronów (nośniki mniejszościowe) unoszeniowy strumień dziur (nośniki mniejszościowe) xj

21 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N E n p Obszar zubożony +xn xj -xp

22 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( USTALANIE SIĘ STANU RÓWNOWAGI W NIESPOLARYZOWANYM ZŁĄCZU P-N p n E dyfuzja unoszenie unoszenie dyfuzja Obszar złącza

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

24 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( MODEL PASMOWY ZŁĄCZA P-N

25 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( MODEL PASMOWY ZŁĄCZA P-N n p WF WC WV x W W1 W2 Wi WC Wi WF WV

26 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( MODEL PASMOWY ZŁĄCZA P-N WF WC WV n p x W W1 W2 W= W1+ W2 Obszar złącza bariera energetyczna Wi

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

28 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( NAPIĘCIE DYFUZYJNE-BARIERA POTENCJAŁU

29 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( NAPIĘCIE DYFUZYJNE-BARIERA POTENCJAŁU

30 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( NAPIĘCIE DYFUZYJNE-BARIERA POTENCJAŁU

31 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( NAPIĘCIE DYFUZYJNE-BARIERA POTENCJAŁU

32 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( NAPIĘCIE DYFUZYJNE-BARIERA POTENCJAŁU

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

34 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( NAPIĘCIE DYFUZYJNE-BARIERA POTENCJAŁU Materiał Bariera potencjału [V] German (Ge) Krzemogerman (SiGe) Krzem (Si) Fosforek Indu (InP) Arsenek Galu (GaAs) Węglik krzemu (SiC) Azotek galu (GaN) Warstwy diament. (C)

35 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SZEROKOŚĆ OBSZARU ZUBOŻONEGO – SZEROKOŚĆ ZŁĄCZA

36 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SZEROKOŚĆ OBSZARU ZUBOŻONEGO – SZEROKOŚĆ ZŁĄCZA p n Obszar złącza xd -xp +xn

37 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SZEROKOŚĆ OBSZARU ZUBOŻONEGO – SZEROKOŚĆ ZŁĄCZA

38 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SZEROKOŚĆ OBSZARU ZUBOŻONEGO – SZEROKOŚĆ ZŁĄCZA

39 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SZEROKOŚĆ OBSZARU ZUBOŻONEGO – SZEROKOŚĆ ZŁĄCZA polaryzacja w kierunku przewodzenia (+U) polaryzacja w kierunku zaporowym (-U)

40 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( 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 : xd = 0

41 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SZEROKOŚĆ ZŁĄCZA – POLARYZACJA W KIERUNKU „PRZEWODZENIA” p n p n xd1 xd0 napięcie polaryzujące napięcie polaryzujące

42 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SZEROKOŚĆ ZŁĄCZA – POLARYZACJA W KIERUNKU „PRZEWODZENIA” p n p n xd2=0 xd0 napięcie polaryzujące napięcie polaryzujące

43 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( 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

44 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SZEROKOŚĆ ZŁĄCZA – POLARYZACJA W KIERUNKU „ZAPOROWYM” p n p n xd3 xd0 napięcie polaryzujące napięcie polaryzujące

45 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( 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

46 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SZEROKOŚĆ ZŁĄCZA – ZŁĄCZA „NIESYMETRYCZNE”

47 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SZEROKOŚĆ ZŁĄCZA – ZŁĄCZA „NIESYMETRYCZNE” p n+ +xn -xp xj xd NA ND P+ n +xn -xp xj xd NA ND

48 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SZEROKOŚĆ ZŁĄCZA – ZŁĄCZA „NIESYMETRYCZNE” N – koncentracja domieszki w „słabiej” domieszkowanej części złącza

49 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N

50 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N W p n JnD Jnu WC WC Wi WF WF Wi WV WV Jpu JpD x Obszar złącza

51 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( 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

52 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POLARYZACJA ZŁĄCZA P-N W KIERUNKU PRZEWODZENIA p n NAPIĘCIE DYFUZYJNE NAPIĘCIE POLARYZUJĄCE „NAPIĘCIA SIĘ ODEJMUJĄ”

53 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N (BRAK POLARYZACJI) W p n JnD Jnu WC WC Wi WF WF Wi WV WV Jpu JpD x Obszar złącza

54 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N (PRZEWODZENIE) W p n JnD Jnu WC WC WF Wi Wi WF WV WV Jpu JpD x

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

56 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N Ten sposób polaryzacji ułatwia przepływ prądu przez złącze p-n: „przewodzenie”

57 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N POLARYZOWANE W KIERUNKU PRZEWODZENIA n p DYFUZYJNE PRĄDY NOŚNIKÓW WIEKSZOŚCIOWYCH

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

59 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CHARAKTERYSTYKA PRĄDOWO-NAPIĘCIOWA 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 2.0 3.0 4.0 5.0 C GaN SiC GaAs InP Si SiGe Ge Napięcie [V] Prąd w kierunku przewodzenia [mA] kierunek przewodzenia

60 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CHARAKTERYSTYKA PRĄDOWO-NAPIĘCIOWA 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 Prąd w kierunku przewodzenia [mA] Si Ge niewielki wzrost wartości prądu szybki wzrost wartości prądu punkt „przegięcia” 0.3 0.7 Napięcie [V]

61 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POLARYZACJA ZŁĄCZA P-N W KIERUNKU ZAPOROWYM NAPIĘCIE DYFUZYJNE p n NAPIĘCIE POLARYZUJĄCE „NAPIĘCIA SIĘ DODAJĄ”

62 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N (BRAK POLARYZACJI) W p n JnD Jnu WC WC Wi WF WF Wi WV WV Jpu JpD x Obszar złącza

63 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N (ZAPOROWY) W p n E WC Jnu Wi WF WC WV WF Wi Jpu WV x

64 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N Przy polaryzacji w kierunku „zaporowym”: Całkowite napięcie na warstwie zubożonej jest równe sumie napięcia polaryzującego i napięcia dyfuzyjnego, 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. Prądy unoszenia – czyli prądy nośników mniejszościowych – przepływają przez złącze bez przeszkód

65 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N Ten sposób polaryzacji utrudnia przepływ prądu przez złącze p-n: „zaporowy”

66 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRZEPŁYW PRĄDU PRZEZ ZŁĄCZE P-N POLARYZOWANE W KIERUNKU ZAPOROWYM p p n n n UNOSZENIOWE PRĄDY NOŚNIKÓW MNIEJSZOŚCIOWYCH E

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

68 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( 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

69 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CHARAKTERYSTYKA PRĄDOWO-NAPIĘCIOWA UF IF IR UR zaporowy (reverse) przewodzenie (forward)

70 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CHARAKTERYSTYKA PRĄDOWO-NAPIĘCIOWA RÓWNANIE SHOCKLEY`A IS – prąd nasycenia, U – napięcie polaryzujące.

71 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CHARAKTERYSTYKA PRĄDOWO-NAPIĘCIOWA RÓWNANIE SHOCKLEY`A

72 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CHARAKTERYSTYKA PRĄDOWO-NAPIĘCIOWA RÓWNANIE SHOCKLEY`A Dp, Dn – współczynniki dyfuzji dziur i elektronów, Lp, Ln – średnia droga dyfuzji dziur i elektronów, pn0, np0 – koncentracje nośników mniejszościowych.

73 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( 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

74 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CHARAKTERYSTYKA PRĄDOWO-NAPIĘCIOWA IF przewodzenie (forward) GENERACJA UF UR REKOMBINACJA zaporowy (reverse) IR

75 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CHARAKTERYSTYKA I-U DIODY RZECZYWISTEJ Wpływ zjawiska rekombinacji i generacji + WC WV x Rekombinacja + WC WV x Generacja

76 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CHARAKTERYSTYKA I-U DIODY RZECZYWISTEJ Wpływ zjawiska rekombinacji (przewodzenie) n p + WC WV x Rekombinacja polaryzacja złącza w kierunku przewodzenia

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

78 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CHARAKTERYSTYKA I-U DIODY RZECZYWISTEJ Wpływ zjawiska generacji (zaporowy) E n p + WC WV x Generacja Polaryzacja złącza w kierunku zaporowym

79 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CHARAKTERYSTYKA I-U DIODY RZECZYWISTEJ Wpływ zjawiska generacji (zaporowy) UR [V] IS IG 10 -13 -11 -9 IR [A] GaAs Si Ge

80 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CHARAKTERYSTYKA I-U DIODY Wiele nowych informacji można odczytać z charakterystyki I-U rysowanej w układzie półlogarytmicznym

81 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CHARAKTERYSTYKA I-U DIODY 10 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 U[V] I[A] 1 3 5 7 9 nachylenie charakterystyki wykres charakterystyki I-U diody wg równania Shockley`a

82 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CHARAKTERYSTYKA I-U DIODY RZECZYWISTEJ -2 10 I[A] Charakterystyka diody „rzeczywistej” -4 10 -6 10 -8 10 -10 10 U[V] -12 10 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

83 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DIODA RZECZYWISTA rezystancja szeregowa rS rezystancja upływu rU

84 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRZEBICIE ZŁĄCZA P-N

85 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( 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

86 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRZEBICIE ZŁĄCZA P-N PRZEBICIE TUNELOWE (ZENERA) LAWINOWE

87 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( 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

88 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRZEBICIE ZŁĄCZA P-N (TUNELOWE ZENERA) Pasmo przewodnictwa Pasmo walencyjne WF WV WC W W1 W2 n p x „wąskie” złącze

89 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( 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

90 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRZEBICIE ZŁĄCZA P-N (POWIELANIE LAWINOWE) p n Si „szerokie” złącze

91 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CHARAKTERYSTYKA PRĄDOWO-NAPIĘCIOWA UWZGLĘDNIAJĄCA PRZEBICIE UR UBR IR UBR – napięcie przebicia złącza

92 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CHARAKTERYSTYKA PRĄDOWO-NAPIĘCIOWA DIODA PROSTOWNICZA Typowy zakres pracy UF UR IF IR UBR UF = 0.7V(Si) UF = 0.3V(Ge)

93 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CHARAKTERYSTYKA I-U - WPŁYW TEMPERATURY IF 25°C+ΔT 25°C 1mA UR UBR UF 0.7V 1μA 0.7V-ΔU IR

94 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRZEŁĄCZANIE ZŁĄCZA P-N

95 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( UF t UR czas przełączania IF t IR

96 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRZEŁĄCZANIE ZŁĄCZA P-N p p n n n

97 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRZEŁĄCZANIE ZŁĄCZA P-N p p n n n Nośniki mniejszościowe

98 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRZEŁĄCZANIE ZŁĄCZA P-N p p n n n Nośniki mniejszościowe E

99 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRZEŁĄCZANIE ZŁĄCZA P-N p p n n n E

100 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRZEŁĄCZANIE ZŁĄCZA P-N trr - całkowity czas przełączania IF t 0.1IR IR 0.9IR tr tf trr

101 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SCHEMATY ZASTĘPCZE

102 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SCHEMATY ZASTĘPCZE DYNAMICZNY SCHEMAT ZASTĘPCZY NIELINIOWY LINIOWY STATYCZNY QASI-STATYCZNY m.cz. śr.cz. w.cz.

103 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SCHEMATY ZASTĘPCZE NIELINIOWE

104 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SCHEMAT ZASTĘPCZY – NIELINIOWY STATYCZNY ru rs I(U) rs przewodzenie ru zaporowy

105 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SCHEMAT ZASTĘPCZY – NIELINIOWY DYNAMICZNY ru rs CJ Cd rs przewodzenie Cd ru zaporowy CJ

106 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POJEMNOŚĆ ZŁĄCZOWA Cj POJEMNOŚĆ DYFUZYJNA Cd

107 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POJEMNOŚĆ ZŁĄCZOWA CJ U2 n p Q2 U1 n p Q1 polaryzacja złącza p-n w kierunku zaporowym

108 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POJEMNOŚĆ ZŁĄCZOWA CJ U1 n p Q1 U2 n p Q2

109 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POJEMNOŚĆ ZŁĄCZOWA CJ Pojemność złączowa Cj odgrywa istotną rolę przy polaryzacji złącza p-n w kierunku zaporowym

110 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POJEMNOŚĆ DYFUZYJNA Cd n p C x koncentracja dziur Q2 U2 n p C x koncentracja dziur Q1 U1 polaryzacja złącza p-n w kierunku przewodzenia

111 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POJEMNOŚĆ DYFUZYJNA Cd n p C x Q1 U1 n p C x Q2 U2

112 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POJEMNOŚĆ DYFUZYJNA Cd Pojemność dyfuzyjna Cd odgrywa istotną rolę przy polaryzacji złącza p-n w kierunku przewodzenia

113 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SCHEMATY ZASTĘPCZE LINIOWE

114 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SCHEMATY ZASTĘPCZE LINIOWE IF ΔI ΔI UR ΔU ΔU UF ΔU<kT/q=25mV IR

115 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DEFINICJA REZYSTANCJI RÓŻNICZKOWEJ

116 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( REZYSTANCJA RÓŻNICZKOWA ΔI2 ΔU I U ΔI1

117 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( REZYSTANCJA RÓŻNICZKOWA DEFINICJA KONDUKTANCJI (REZYSTANCJI) RÓŻNICZKOWEJ

118 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( REZYSTANCJA RÓŻNICZKOWA

119 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( REZYSTANCJA RÓŻNICZKOWA

120 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( REZYSTANCJA RÓŻNICZKOWA

121 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( REZYSTANCJA RÓŻNICZKOWA

122 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( REZYSTANCJA RÓŻNICZKOWA

123 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( REZYSTANCJA RÓŻNICZKOWA

124 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( REZYSTANCJA RÓŻNICZKOWA

125 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( REZYSTANCJA RÓŻNICZKOWA UF UR IF IR

126 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( REZYSTANCJA RÓŻNICZKOWA UF UR IF IR

127 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SCHEMAT ZASTĘPCZY – NIELINIOWY STATYCZNY ru rs przewodzenie rr rs rr ru zaporowy rr

128 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SCHEMAT ZASTĘPCZY – NIELINIOWY DYNAMICZNY ru rs CJ Cd rr rs przewodzenie Cd rr ru zaporowy CJ rr

129 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( MODEL DIODY – „ODCINKAMI LINIOWY” Kierunek przewodzenia model diody „idealnej” IF A K Kierunek zaporowy UR UF A K IR

130 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( MODEL DIODY – „ODCINKAMI LINIOWY” Kierunek przewodzenia model diody „praktyczny” IF A K UF - + Kierunek zaporowy UR UF A K IR

131 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( MODEL DIODY – „ODCINKAMI LINIOWY” Kierunek przewodzenia model diody „złożony” IF A K UF - + rd Kierunek zaporowy rU UF IR A K UR IR

132 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DIODA ZENERA ANODA KATODA

133 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DIODA ZENERA IF IR UF UR Typowy zakres pracy

134 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DIODA ZENERA IF Zz= ΔUz/ΔIz impedancja ΔU UR UF ΔI IR

135 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DIODA ZENERA IF IR UF UR ΔI ΔUwy Uwe1 Uwe2 Uwy ΔUwe Uwe prosta obciążenia Prosty układ stabilizacji napięcia Uwe Uwy R

136 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( MODEL DIODY - DIODA ZENERA IF „idealny” UR UZ UF A - + K UZ IR

137 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( MODEL DIODY - DIODA ZENERA IF „praktyczny” UR UZ UF + - A K rZ UZ IR

138 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DIODA POJEMNOŚCIOWA - VARACTOR

139 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DIODA POJEMNOŚCIOWA - VARACTOR n p dielektryk elektroda Spolaryzowana zaporowo dioda pojemnościowa – zmienna pojemność C1 d1

140 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DIODA POJEMNOŚCIOWA - VARACTOR n p dielektryk elektroda Spolaryzowana zaporowo dioda pojemnościowa – zmienna pojemność d2 C2<C1

141 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DIODA POJEMNOŚCIOWA -VARACTOR C [pF] 40 n p d 30 pojemność diody 20 10 U [V] 10 100 polaryzacja złącza w kierunku zaporowym

142 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DIODA TUNELOWA ESAKIEGO

143 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ZŁĄCZE SILNIE DOMIESZKOWANE WF W p+ Wc Wv x W Wc WF Wv p+ n+ x n+ x WF Wc Wv W

144 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DIODA TUNELOWA ESAKIEGO IR IF UR UF U1 U2 I1 I2 typowy zakres pracy -rr

145 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DIODA TUNELOWA ESAKIEGO IR IF UR UF charakterystyka I-U diody tunelowej charakterystyka I-U diody tunelowej tunelowy prąd „Zenera” tunelowy prąd „Esakiego” Prąd „dyfuzyjny”

146 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DIODA TUNELOWA ESAKIEGO x W Wc WF Wv p+ n+ 1 qUR tunelowy prąd Zenera IR IF UR UF 1

147 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DIODA TUNELOWA ESAKIEGO x W Wc WF Wv p+ n+ 2 tunelowy prąd Esakiego (niewielki) IR IF UR UF 2

148 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DIODA TUNELOWA ESAKIEGO x W Wc WF Wv p+ n+ 3 tunelowy prąd Esakiego (maksymalny) IR IF UR UF 3

149 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DIODA TUNELOWA ESAKIEGO W Wc WF Wv p+ n+ 4 tunelowy prąd Esakiego (niewielki) IR IF UR UF 4 x

150 Elementy Elektroniczne
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DIODA TUNELOWA ESAKIEGO x W p+ n+ 5 prąd dyfuzyjny IR IF UR UF 5 Wc Wv WF