у, тобто з підвищеним рівнем легування n-області, має наступні параметри: Wp = 11 мкм; Dn = 20 см2с-1; tn = 0,2 мкс; А = 10-3 см2. Обчисліть:
а) надмірну концентрацію електронів в p-області як функцію відстані від площини переходу, вважаючи, що струм I = 1,2 мА;
б) електричний заряд, накопичений в нейтральній p-області;
в) номінали основних елементів еквівалентної схеми діода для малого сигналу при заданому струмі I, тобто диференційного (динамічного) опору і дифузійної ємності.
Рішення
а) Дифузійна довжина електронів Ln = (Dntn) 1/2 = (20 * 2 * 10-7) 1/2 = 2 * 10-3 см. Так як Wp = 100 мкм, то Wp> Ln; маємо діод з товстою базою. Використовуючи формули
I = In (xn) + Ip (xn) і Iнас = qni2A (Dn/(NaLn) + Dp/(NdLp)), отримуємо:
I = In (0) = qADnn pO (0)/Ln,
Звідки надмірна концентрація носія 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.
Знаходимо розподілення надлишкових електронів в нейтральній n-області, за формулою:
n p (x) = n pO * ex/Ln = 7.5 * 10-14e-x/( 2 * 10 ^ -13) см -3.
б) Визначимо електричний заряд, накопичений в нейтральній p області за формулою:
Qn = qALnn pO (0) = 1.6 * 10-19 * 10-3 * 2 * 10-3 * 7.5 * 1014 = 2.4 * 10-10 Кл .
в) Диференціальна провідність визначається як крутизна (пропорційна тангенсу кута нахилу) вольтамперної характеристики діода
tg a = 1/r = dI/dU = (Iнасexp (U/UT))/UT = I/UT
звідки знаходимо диференціальне опір
r = UT/I = 21.7 Ом
і у відповідності з рівнянням: Сдіф = (Iнасexp (U/UT))/UT = dIu/dU знаходимо дифузну ємність:
Сдіф = tpI/UT = 8.8 нФ
Відповідь
Надмірна концентрація електронів в нейтральній р-області: n pO (0) = 7.5 * 10-14 см-3; електричний заряд, накопичений в нейтральній p області: Qn = 2.4 * 10-10 Кл; диференціальне опір: r = 21.7 Ом і дифузна ємність: Сдіф = 8.8 нФ.
діод Шотткі блок харчування
ВИСНОВОК
Область застосування діодів Шоттки визначається їх основними характеристиками:
1) низьке пряме падіння напруга;
2) високу швидкодію;
) ...
