Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Тип и концентрацию примеси, а так же тип и концентрацию основных носителей заряда в базе




Задача №1

 

 

По заданному при комнатной температуре значению тока в идеальном несимметричном n+-p - переходе, площадью S=0,1 см2.

Определить:

 

Материал (Si или Ge), из которого выполнен переход.

Материал легко определить по значению I0, который является током неосновных носителей.

Поскольку у германия ширина запрещенной зоны меньше чем у кремния, т.е. у Ge электронам легче преодолеть запрещенную зону и стать свободными, то ,поэтому I0Ge>>I0Si. В GeI0 измеряется в мкА(10-6), а в Si в нА (10-9).

Так как , то материалом, из которого выполнен переход, является Ge.

 

 

Тип и концентрацию неосновных носителей заряда в базе.

 

Используется – переход.

n+ - эмиттер;

p – база.

Неосновными носителями зарядов в базе являются электроны.Определим концентрацию неосновных носителей в области .

где S – площадь перехода,

– коэффициент диффузии не основных носителей заряда, соответственно дырок в n – области перехода и электронов в p – области,

и – концентрации не основных носителей заряда,

Lp,n – диффузионные длины не основных носителей заряда.

 

Диффузионная длина и коэффициент диффузии связаны соотношением:

где - время жизни дырок и электронов (в расчетах можно считать ). Согласно соотношению Эйнштейна:

где - подвижность дырок и электронов соответственно.

Так какконцентрация неосновных носителей (электронов) в базе значительно выше концентрации дырок в эмиттере, то пренебрегая левым слагаемым, получим:

 

Отсюда находим :

Нам известно:

,

,

.

 

Найдем ,

где – температурный потенциал, при комнатной температуре ,

- подвижность электронов

.

Найдем ,

где - время жизни электронов =1 мкс = 10-6 с.

Полученные данные подставим и получим:

 

Тип и концентрацию примеси, а так же тип и концентрацию основных носителей заряда в базе.

Для диапазона температур, в котором находятся p – n – переходы, концентрация основных носителей практически равна концентрации атомов примеси, т.е. в «электронном» полупроводнике «n» - типа концентрация электронов n равна концентрации атомов донорной примеси Nдон, в «дырочном» полупроводнике «р» - типа концентрация дырок р равна концентрации атомов акцепторной примеси Nакц.

В нашем случае мы получаем, что тип примеси в базе -акцепторный Nакц, а ее концентрация равна: pp = Nакц.

Основным носителем заряда в базе являются дырки - pp, а их концентрацию, мы выведем из закона термодинамического равновесия:

где ni – концентрация собственных носителей в полупроводнике.

 

где ΔE0 – ширина запрещенной зоны полупроводника ΔE0 = 0,66эВ;

– эффективные плотности состояний в зоне проводимости и валентной зонеполупроводника соответственно. , ;

k – постоянная Больцмана k = 1,38·10-23 Дж/К = 8,62·10 эВ/К;

Т – абсолютная температура Т = 300 К.

 

-концентрация собственных носителей

 

- концентрация примесейв базе.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-11-23; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1835 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Наука — это организованные знания, мудрость — это организованная жизнь. © Иммануил Кант
==> читать все изречения...

2281 - | 2077 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.007 с.