Transcript Capitolul 3 Jonctiunea PN

Capitolul 3
Jonctiunea PN
3.1. Introducere
p
p
n
x
n
0
Jonctiune
metalurgica
NA
NA-ND
x
-ND
Conductie electrica
unidirectionala
IA
A
IA
“F”
p
n
VA
C
“R”
0
VA
3.2. Fenomene fizice la echilibru termic
18
p
-3
pp0=NA=10 cm
nn0=ND=1016cm-3
2
i
n
np0 
 102 cm3
NA
n
pn0 
 104 cm3
ND
ρV=0
(neutru)
ρV=0
(neutru)
2
i
1018
-1016
1018
1016
104
102
Jpd
Jpc
n
B 0 
kT N A N D
ln
q
ni2
NAlp0=NDln0
2
l0  l p 0  l n 0 
q
 1
1 

B 0

 N A ND 
p+n (sau pn+)
NA>>ND => ln0>>lp0
l0  l n 0 
2
B 0
qN D
3.3 Caracteristica statica a jonctiunii pn
3.3.1. Fenomene fizice in jonctiunea pn polarizata
VA>0 polarizare directa VA=VF IA=IF
VA<0 polarizare inversa VA=-VR IA=-IR
ε0
εF
ε < ε0
ipd
ipc
IF
ip
ε0
εR
ipd
ipc
ε > ε0
ip
IR
Expresia matematica a caracteristicii statice
I A  I Adp  I Adn  I Agr
Curentul de
I A  I Ad  I Agr Curentul de generaredifuzie
I Ad
I 0d
recombinare in RSS
  qVA  
 I 0 d exp
  1
  kT  
 D p pn 0 Dn n p 0 

 AJ q

 L

L
p
n


Expresia generala:
I Agr
I 0 gr
  qVA  
 I 0 gr exp
  1
  2kT  
ni
 AJ q
l
2 0
l
2
( B 0  VA )
qN D
  qVA  
I A  I 0 exp
  1
  mkT  
I0=curentul in pol. inversa (de saturatie)
m=factor de idealitate
3.3.3. Reprezentarea grafica a caracteristicii
statice
VR(V)
Si: curentul invers ≈
curentul de generare din
RSS
VF(V)
Curenti directi mici ≈ curenti de
recombinare din RSS
Curenti directi mari ≈ curentul
de difuzie
Caracteristica statica completa
IA
  qVA  
I A  I 0 exp
  1
  mkT  
VA